Полноэкзомное секвенирование супружеских пар с бесплодием неясного генеза (пилотное исследование)

Цель: Провести пилотное исследование – полноэкзомное секвенирование супружеских пар с бесплодием неясного генеза.
Материалы и методы: Проведено полноэкзомное секвенирование ДНК из образцов периферической крови, полученных от 6 супружеских пар (женщин и мужчин), целенаправленно отобранных из группы бесплодия неясного генеза на основании клинико-анамнестических данных, лабораторных, инструментальных показателей, результатов использования методов вспомогательной репродукции. Оценка клинической значимости (патогенности) выявленных вариантов проводилась на основе рекомендаций Американского колледжа медицинской генетики и геномики (American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG) и рекомендаций Российского общества медицинских генетиков по интерпретации данных, полученных методами высокопроизводительного секвенирования.
Результаты: По результатам полноэкзомного секвенирования у 6 исследованных супружеских пар с бесплодием неясного генеза не было обнаружено патогенных и вероятно патогенных вариантов, имеющих отношение к фенотипу пациентов, а также случайных (вторичных) находок (согласно списку генов ACMG).
Заключение: При полноэкзомном секвенировании наиболее типичных пациентов с бесплодием неясного генеза не было обнаружено известных вариантов, с которыми может быть связано бесплодие.

Наиболее наглядной клинической моделью нарушений репродуктивной системы является бесплодие неясного генеза (БНГ), при котором репродуктивная система анатомически и функционально полноценна, однако беременность не наступает [1–3].

По данным литературы, проводимые в мире исследования, посвященные изучению БНГ, немногочисленны и обладают невысоким уровнем доказательности. Международным консенсусом были определены 10 приоритетных направлений будущих исследований в отношении бесплодия, в их числе – БНГ [4].

Ранее мы получили данные о том, что при БНГ в программах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) количество зрелых ооцитов достаточное, частота оплодотворения нормальная, однако частота бластуляции низкая, в основном за счет остановок развития эмбрионов до 3-х суток культивирования, что является признаком нарушения раннего эмбриогенеза и, следовательно, показанием для использования ЭКО с целью достижения беременности [5].

Спектр исследований репродуктивной системы человека расширяется и в настоящее время включает высокотехнологичные методы, направленные на получение генетической, эпигенетической и другой информации при различных нарушениях репродуктивной системы [6].

Полноэкзомное секвенирование – один из методов высокопроизводительного секвенирования (next generation sequencing, NGS), с помощью которого одномоментно расшифровывается структура экзонов – последовательностей ДНК, кодирующих белки человека [7].

При проведении полноэкзомного секвенирования могут быть выявлены варианты известных генов, а также обнаруживаться новые генетические особенности и закономерности, возможно, связанные с исследуемым заболеванием. Также полноэкзомное секвенирование может служить исследовательским инструментом поиска при отсутствии гипотезы, то есть предварительного представления о том, какие гены, сигнальные каскады или метаболические пути изменены в организме пациента, как при БНГ. В этом случае в исследование включаются не семейные, а спорадические случаи заболевания с похожей клинической картиной [8, 9].

Проведение полноэкзомного секвенирования у супружеских пар с БНГ позволит проверить наличие вариантов, роль которых обсуждается в научных исследованиях и обнаружить новые особенности и закономерности в генотипе у пациентов с БНГ [10]. Так, низкое качество ооцитов при бесплодии может быть обусловлено вариантами генов PATL2, TUBB8, WEE2 и PAD16: изменение экспрессии генов [OMIM gene ID: 614661, OMIM phenotype: OOMD4 (oocyte maturation defect, нарушение созревания ооцитов), OMIM phenotype ID: 617743, наследование: аутосомно-рецессивное] PATL2 [15q21.1] и [OMIM gene ID: 616768.0001, OMIM phenotype: OOMD2, OMIM phenotype ID: 616780, наследование: аутосомно-доминантное] TUBB8 [10p15.3] приводит к нарушению созревания ооцитов в MII; [OMIM gene ID: 614084.0001-614084.0003, OMIM phenotype: OOMD5, OMIM phenotype ID: 617996, наследование: аутосомно-рецессивное] WEE2 [7q34] – снижению способности ооцитов к полноценному оплодотворению и формированию эмбрионов; [OMIM gene ID: 610363.0001-610363.0005, OMIM phenotype: PREMBL2 (preimplantation embryonic lethality, преимплантационная гибель эмбрионов), OMIM phenotype ID: 617234, наследование: аутосомно-рецессивное] PAD16 [1p36.13] – остановке развития эмбрионов на ранних стадиях. С дефектами созревания ооцитов и преимплантационной эмбриональной летальностью также могут быть связаны гены ZP1, ZP3, ZP2, TLE6 [11, 12].

При проведении полноэкзомного секвенирования помимо основной информации в качестве случайных находок могут обнаруживаться другие значимые с медицинской точки зрения варианты, в связи с чем возникает этический вопрос о необходимости и объеме предоставляемой пациенту информации. Специалистами Американского колледжа медицинской генетики и геномики (American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG) опубликован список генов, об обнаружении вариантов которых рекомендуется сообщать пациентам с целью ранней диагностики заболевания, однако единого решения этической проблемы полноэкзомного секвенирования в настоящее время не разработано [13, 14].

Сегодня назначение генетических исследований пациентам с БНГ не регламентировано клиническими рекомендациями и проводится эмпирически при незакономерно малом количестве зрелых ооцитов, низкой частоте оплодотворения, остановке развития эмбрионов на ранних стадиях в программах ЭКО.

Цель исследования: провести полноэкзомное секвенирование супружеских пар с БНГ.

Материалы и методы

БНГ диагностируется у пар, стандартное обследование которых не приводит к установлению причины бесплодия: менструальный цикл регулярный, овуляторный, маточные трубы проходимы, эндометрий без патологических изменений, показатели спермы в норме, при проведении лапароскопии и гистероскопии патология не обнаруживается.

В отделении клинической генетики Института репродуктивной генетики ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России (далее – Центр) было проведено пилотное исследование – полноэкзомное секвенирова...

Киракосян Е.В., Померанцева Е.А., Павлович С.В.