Экспериментальная методика переноса генетического материала на стадии пронуклеусов

Актуальность: Увеличение доли женщин позднего репродуктивного возраста, имеющих анеуплоидные ооциты, заставляет разрабатывать новые направления, способные улучшить их качество. Одни из них основаны на переносе генетического материала из клетки реципиента в клетку донора. В статье представлены предварительные результаты экспериментального исследования, направленного на отработку методики переноса ядра из клетки реципиента в клетку донора.
Цель: Определение технической возможности переноса ядер на стадии поздних пронуклеусов.
Материалы и методы: Методику переноса ядер отрабатывали на аномально оплодотворившихся ооцитах (3PN), не пригодных для дальнейшего использования в программе ВРТ и подлежащих утилизации. Было использовано 28 триплоидных зигот. Проведено 14 процедур переноса пронуклеусов.
Результаты: В результате проведения процедуры переноса успешное слияние перенесенных ядер с энуклеированным цитопластом имело место в 57%, дегенерация наступила в 43% случаев. У всех 8 успешно реконструированных зигот наблюдалось дробление с различной степенью фрагментации (10–70%), однако процент компактизации и бластуляции был снижен, в результате нами были получены один эмбрион на стадии морулы и один эмбрион на стадии бластоцисты. Критическим моментом в осуществлении процесса извлечения ядра является качество цитоплазмы. Определены необходимое материальное обеспечение, растворы и их концентрации, эффективность вируса HVJ-E в обеспечении слияния мембран клеток оценена как вполне приемлемая.
Заключение: Представленный эксперимент показал возможность проведения процедуры переноса пронуклесов из одной клетки в другую. Необходима дополнительная отработка методики переноса генетического материала с возможной модификацией; представляется целесообразной отработка методики на других стадиях развития (например, в виде веретена деления на стадии метафазы II).

Известно, что интенсивное развитие вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) не привело к значительному повышению эффективности лечения бесплодия в программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Частота наступления беременности на попытку ЭКО во всех странах мира остается одинаково стабильной на протяжении многих лет и не превышает 30–40% [1]. Клиническая практика показывает, что около 50% эмбрионов, полученных в результате проведения программ ЭКО, оказываются неполноценными, не пригодными для переноса, а у определенной группы пациенток вообще не удается получить качественные эмбрионы, что негативно сказывается на результатах лечения [2, 3].

Общемировая тенденция к увеличению доли пациенток позднего репродуктивного возраста, желающих иметь детей, приводит к ряду проблем, включающих среди прочего ухудшение компетентности ооцитов, от которых напрямую зависит протекание процессов оплодотворения, эмбриогенеза и имплантации эмбриона в полости матки.

Было показано, что ооциты пациенток старшего возраста характеризуются нарушениями деятельности митохондриального комплекса (и связанными с этим аномалиями веретена деления) [4], повышенной частотой встречаемости хрупкости митохондриальных мембран [5, 6] и общим истощением метаболических ресурсов цитоплазмы [7, 8], а также различными цитоплазматическими аномалиями (вакуоли, сегрегации гладкого эндоплазматического ретикулума) [5, 6]. Все перечисленное приводит к нарушениям процессов развития эмбрионов in vitro, более частой остановке на стадии дробления, отсутствию или недостаточному количеству бластоцист, пригодных для переноса [9].

Цитоплазматическая фрагментация является одной из распространенных аномалий развития эмбриона и с большей вероятностью связана с низким качеством ооцитов, чем с повреждениями ДНК сперматозоидов [10].

Фрагментацию эмбрионов связывают с нарушением деления бластомеров и в целом с повреждением цитоскелета клетки [11]. Есть мнение ряда специалистов, указывающих на то, что метаболизм высокоплотных белков может иметь значение в развитии фрагментации эмбрионов [12].

Перспективной для дальнейшего изучения является точка зрения ученых, утверждающих, что ведущим механизмом, приводящим к остановке развития эмбриона, являются процессы апоптоза, происходящие в его клетках [13]. Было показано, что апоптотические процессы в бластомерах не запускаются до момента компактизации, когда дозревает митохондриальный аппарат и формируются тесные взаимодействия между клетками, а сигналы апоптоза могут не только генерироваться в одном бластомере, но и через gap junction передаваться соседним клеткам. Более того, в период раннего эмбриогенеза (1–3-й дни развития) дробление эмбриона осуществляется в основном за счет метаболитов, белков и информационной РНК, накопленных в процессе созревания ооцита, а включение в процесс транскрипции белков и активация собственного генома и метаболизма эмбриона пр...

Сухих Г.Т., Камалетдинов Н.С., Назаренко Т.А., Мартиросян Я.О.