Преимплантационный анализ транскриптома бластоцисты

Данный обзор посвящен изучению влияния различных факторов на экспрессию генов бластоцисты человека и выявлению транскриптов, которые могут являться потенциальными маркерами успешной имплантации. По имеющимся в мировой научной литературе данным показано, что преимплантационный анализ транскриптома бластоцисты может быть инструментом для оценки имплантационного потенциала бластоцист.

Качественная оценка эмбрионов на стадии бластоцисты является обязательным этапом отбора эмбрионов перед имплантацией в рамках процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).

Активация эмбрионального генома носит генноспецифичный характер, начинается на стадии двух бластомеров для обеспечения последующего деления клеток эмбриона и переходит ко второй фазе выраженных изменений транскрипционного профиля на 4–8 клеточной стадиях развития, отражающих начало динамических морфологических изменений и приводящих к образованию бластоцисты [1, 2, 3]. Сравнение транскрипционного профиля отдельных эмбрионов человека на стадии четырех бластомеров и на стадии бластоцисты показало, что для каждой из этих стадий транскриптом специфичен, при этом транскриптомы отдельных эмбрионов, находящихся на одной и той же стадии развития, могут существенно различаться [4].

Влияние различных факторов на экспрессию генов бластоцисты человека в контексте вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ)

Наиболее изученными причинами неудачной имплантации эмбрионов в ходе ЭКО являются хромосомные аномалии эмбриона, асинхронность жизненной стадии эмбриона и «имплантационного окна» эндометрия матки, а также факторы, связанные с проведением самой процедуры ЭКО [5, 6, 7]. Сбои в активации собственного генома бластоцисты также могут обуславливать неспособность бластоцисты к имплантации и неблагоприятный исход беременности. Оценка транскрипционного профиля бластоцисты перед имплантацией и определение взаимосвязи с наступлением беременности позволит получить информацию о наличии или отсутствии аномалий экспрессии эмбрионального генома. Отбор бластоцист с наивысшим потенциалом к наступлению беременности снизит необходимость повторных переносов эмбрионов, а также частоту нежелательных многоплодных беременностей, которые являются следствием переноса нескольких бластоцист.

Активация эмбрионального генома зависит как от параметров гаметогенеза супружеской пары, так и от средовых факторов; как следствие, от указанных факторов могут зависеть успешная имплантация бластоцисты и исход беременности. Одним из наиболее значимых факторов, с которыми сталкиваются пациенты ВРТ, является снижение вероятности наступления беременности с увеличением возраста пациентки. [8]. Задокументирована прямая корреляция между возрастом матери и частотой хромосомных анеуплоидий эмбриона, приводящих к самопроизвольному прерыванию беременности [9, 10]. Группа ученых из Японии исследовала зависимость уровня экспрессии генов эмбриона в преимплантационном периоде от возраста матери [11]. В исследовании приняли участие 9 супружеских пар, у которых было получено 22 эмбриона на стадии бластоцисты с применением метода интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в ооцит (ИКСИ). Использование метода РНК-секвенирования единичной клетки и биоинформатического анализа позволило выявить гены, уровень экспрессии которых был статистически достоверно снижен у пациенток старше 35 лет. Выявленные гены связаны с процессами сборки хроматина, организации хромосом и сегрегации гомологичных хромосом, созданием ДНК-белкового комплекса. Всего идентифицировано более 800 генов со сниженной экспрессией в группе пациенток старше 35 лет. Среди них – гены, кодирующие белок секурина, препятствующий возникновению хромосомных аномалий в митозе и мейозе, и киназу Aurora, обеспечивающую корректное взаимодействие между хромосомами и микротрубочками. Также выявлена обратная корреляция уровня экспрессии генов аутофагии и роста эмбриона с возрастом пациентки. Достоверной корреляции между уровнем экспрессии генома бластоцисты и возрастом отца выявлено не было.

Статистически значимое снижение уровня экспрессии генов бластоцист, полученных от пациенток старше 42 лет, по сравнению с группой пациенток до 30 лет описано в работе McCallie B.R. et al. [12]. Исслед...

Волкова А.Г., Макарова Н.П., Тимофеева А.В., Городнова Е.А.