Генетические причины остановки развития эмбрионов в период раннего эмбриогенеза в программах экстракорпорального оплодотворения

На сегодняшний день в практике вспомогательных репродуктивных технологий бесплодные пары часто сталкиваются с проблемой многократных неудачных попыток экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Одной из ведущих причин является остановка эмбрионов в развитии, которая в мировой литературе обозначена термином «embryo developmental arrest (EDA)» – «арест» эмбриогенеза. Патогенетические аспекты данного феномена до сих пор полностью не изучены. Согласно данным литературы, существует вклад молекулярно-генетических факторов в нарушение развития эмбриона в период его культивирования. 
В обзоре обсуждаются возможные причины остановки развития эмбрионов в программах ЭКО, в частности, анализируется влияние материнских, отцовских и эмбриональных факторов на данный процесс. Приведены данные многочисленных исследований в этой области, а также возможные перспективы их использования в клинической практике. 
Заключение: Изучение генетических факторов, влияющих на эмбриональное развитие, актуально и должно повысить осведомленность об одном из наиболее важных и сложных процессов вспомогательной репродукции. Выявление причин нарушения эмбриогенеза может помочь будущим исследованиям, направленным на разработку методик, позволяющих выбрать наиболее качественный эмбрион и оптимизировать тактику проведения программ ЭКО. Формирование гипотез и разработка новых подходов к преодолению проблемы нарушений периода раннего эмбриогенеза в конечном итоге позволят повысить процент наступления клинической беременности и живорождений.

Вклад авторов. Погосян М.Т., Крылова Е.И. – поиск и анализ литературы, написание текста статьи; 
Назаренко Т.А. – редактирование и финальное утверждение статьи; Ковальская В.А., Санникова Е.С. – редактирование статьи. 
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
Финансирование: Статья подготовлена без финансовой поддержки.
Для цитирования: Погосян М.Т., Назаренко Т.А., Крылова Е.И., Ковальская В.А., Санникова Е.С. Генетические причины остановки развития эмбрионов в период раннего эмбриогенеза 
в программах экстракорпорального оплодотворения.
Акушерство и гинекология. 2024; 9: 28-35
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2024.99

На сегодняшний день в практике вспомогательных репродуктивных технологий бесплодные пары часто сталкиваются с проблемой многократных неудачных попыток экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Известно, что эффективность программ ЭКО на протяжении последних 20 лет остается неизменной, не превышая 30–40% беременностей на попытку лечения, несмотря на стремительное совершенствование клинических подходов и эмбриологических методик [1].

Одной из ведущих причин многократных неудачных попыток ЭКО является остановка эмбрионов в развитии, которая в мировой литературе обозначена термином «embryo developmental arrest (EDA)» – «арест» эмбриогенеза [2]. Практика вспомогательных репродуктивных технологий отчетливо показала, что только 40% полученных эмбрионов развиваются до стадии бластоцисты; остальные эмбрионы останавливаются в развитии на разных стадиях дробления [3]. Патогенетические аспекты данного феномена до сих пор полностью не изучены. Согласно данным литературы, существует возможный вклад молекулярно-генетических факторов в нарушение развития эмбриона в период его культивирования [4].

Эмбрион, остановившийся в развитии, определяется как эмбрион, не имеющий признаков митотического деления клеток в течение как минимум 24 ч, при этом наблюдается полная дегенерация или лизис бластомеров [5].

Во время дробления эмбрион проходит несколько критических периодов развития, а именно период клеточного деления, активации генома эмбриона, компактизации до стадии морулы и формирования бластоцисты, и остановка дробления может произойти на каждом из этих этапов [6]. Дробящиеся эмбрионы также могут отставать в своем развитии, иметь различные морфологические аномалии, которые определяются во время дробления; однако в ряде случаев такие эмбрионы способны развиться до стадии бластоцисты, имплантируются и могут привести к нормально развивающейся беремен­ности [7]. Несмотря на наличие дизморфизмов, такие эмбрионы необходимо культивировать до тех пор, пока не констатирован факт остановки его развития.

Нами был проведен поиск по электронным базам PubMed, Cochrane Library, ClinicalTrials.gov с использованием комбинации ключевых слов (embryo arrest and IVF). Было идентифицировано 314 работ, из которых 59 были отобраны для анализа влияния материнского, отцовского и эмбрионального факторов на остановку эмбрионов в развитии.

Современные подходы к тестированию эмбрионов

На сегодняшний день метод преимплантационного генетического тестирования (ПГТ) эмбрионов широко используется в практике вспомогательных репродуктивных технологий для оценки плоидности эмбрионов и, в частности, направлен на определение анеуплоидных эмбрионов, которые не рекомендованы к переносу в полость матки. Более того, анеуплоидии являются наиболее распространенной причиной прерывания беременности на ранних сроках.

Первоначальные попытки диагностировать плоидность эмбрионов осуществляли при помощи метода флюоресцентной гибридизации in situ (FISH). Биопсия осуществлялась на стадии 8 бластомеров. С течением времени технология исследования улучшалась; однако метод был ограничен тем, что на плоидность тестировалось лишь от 5 до 12 пар хромосом; при этом анализу подвергался ограниченный хромосомный участок [8]. Последующие крупные исследования и метаанализы не показали преимущества FISH перед полнохромосомными методами исследования; поэтому в настоящее время метод считается низкоэффективным [9–11]. Методом, который пришел на смену FISH, стала сравнительная геномная гибридизация (array Comparative genomic hybridization, aCGH), которая позволяет выявить микроскопические и субмикроскопические хромосомные аномалии в исследуемых образцах [12, 13]. Еще одним методом, позволяющим провести анализ всего генома, стал SNP (single nucleotide polymorphism), который дал возможность определять происхождение хромосомных нарушений – отцовское или материнское [14].

Вышеперечисленные методы являются высокоинформативными, однако реже используются в клинической практике. На сегодняшний день наиболее широкое распространение получил метод секвенирования нового поколения (Next Generation Sequencing, NGS), который обладает высокой разрешающей способностью и скоростью обработки материала, возможностью одновременно исследовать несколько десятков образцов, а также меньшей стоимостью, что является немаловажным при выборе метода исследования [15]. Использование ПГТ на анеуплоидии методом NGS необходимо для того, чтобы избежать переноса в полость матки эмбриона, который не имеет перспективы к развитию, имплантации и прогрессирующей беременности. Особое значение метод приобрел для женщин в возрасте 35 лет и старше, у которых значительная часть ооцитов являются анеуплоидными.

В работе Pirtea P. et al. (2021) имеются данные о том, что перенос эуплоидного эмбриона в полость матки заканчивается беременностью и живорождением в 65% случаев, а у женщин с нормальной толщиной эндометрия и без пороков развития матки три последовательных переноса одного эуплоидного эмбриона в полость матки заканчива...

Погосян М.Т., Назаренко Т.А., Крылова Е.И., Ковальская В.А., Санникова Е.С.