Прогнозирование исходов программ вспомогательных репродуктивных технологий путем определения длины теломер и активности теломеразы в клетках кумулюса и лимфоцитах крови

Цель исследования. Систематический анализ научных данных об эффективности определения длины теломер и активности теломеразы в клетках кумулюса фолликулов и лимфоцитах периферической крови, а также корреляции этого показателя с исходами программ экстракорпорального оплодотворения.
Материал и методы. В обзор включены данные зарубежных и отечественных статей, найденных в Pubmed по данной теме, опубликованных за последние 7 лет.
Результаты. На основании проанализированных данных литературы сделан вывод о том, что исследование длины теломер, активности теломеразы в клетках кумулюса фолликулов и лимфоцитах периферической крови является актуальным и перспективным методом для предикции исходов программ вспомогательных репродуктивных технологий.
Заключение. Необходимо проведение дальнейших исследований по оценке корреляции длины теломер, активности теломеразы в клетках кумулюса фолликулов и лимфоцитах периферической крови с качеством ооцитов и эмбрионов, а также эффективностью программ лечения бесплодия методами экстракорпорального оплодотворения.

В последние годы методы ВРТ продолжают совершенствоваться, постоянно ведется поиск новых методик, которые могли бы повысить частоту живорождения в исходе программ экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Успех проведения программ ЭКО в значительной степени определяется количеством и качеством полученных ооцитов [1] и выбором эмбрионов с высоким имплантационным потенциалом [2]. В настоящее время оценка эмбрионов основывается преимущественно на морфологических критериях, однако точность такого метода отбора эмбрионов остается недостаточно высокой, хотя его использование и привело к значительному повышению результативности программ ЭКО [3].

В последние годы ведется активный поиск и разработка альтернативных неинвазивных методик по анализу качества ооцитов, эмбрионов и успешности имплантации. Материалами для исследования служат фолликулярная жидкость, клетки кумулюса, отделяемое цервикального канала, аспират эндометрия, биоптат трофэктодермы эмбриона.

Среди широкого спектра биохимических маркеров, определяемых в этих материалах, в последнее время внимание исследователей привлекает исследование длины теломер и активности теломеразы в клетках кумулюса, а также в лимфоцитах периферической крови, так как теломеры являются «молекулярными часами», которые определяют репликативный потенциал и продолжительность жизни клетки [4], а теломераза – фермент, который регулирует длину теломер.

Значение теломер и теломеразной активности

Теломеры играют ключевую функцию в поддержании стабильности ДНК в клетке [4]. Это концевые участки хромосом, образованные теломерной ДНК и специфическими белками. У человека и всех позвоночных теломерная ДНК представлена в виде гексонуклеотидного повтора TTAGGG общей длиной в сотни и тысячи оснований [5]. Теломера заканчивается однонитевым 3'-концом (оверхэнгом). Сама теломера свернута в структуру, называемую t-петлей, которая не позволяет концам хромосом соединяться друг с другом; при этом однонитевой конец теломеры проникает в двунитевой участок t-петли, образуя d-петлю (displacement loop). При каждой репликации ДНК теломеры укорачиваются, то есть дочерняя ДНК оказывается несколько короче материнской, поскольку ДНК-полимераза неспособна синтезировать дочернюю копию ДНК непосредственно с 3’-конца цепи – она может лишь добавлять нуклеотиды к уже имеющейся 3'-гидроксильной группе дезоксирибозы, т.е. нуждается в праймере [6]. Также на укорочение теломер оказывают влияние метилирование ДНК [7], активные формы кислорода, основными поставщиками которых в клетке являются митохондрии [8]. При укорочении теломерной ДНК наступает момент, когда длина теломерного повтора не позволяет образоваться t-петле, теломерный конец (оверхэнг) при этом приобретает свободную конформацию, что воспринимается клеткой как сигнал повреждения ДНК (двуцепочечный разрыв). В результате запускается механизм репликативного старения клетки, и в клетке включаются механизмы, блокирующие деление [5]. Укорочение теломер происходит не только в делящихся клетках, но и в ооцитах. Это укорочение начинается уже в периоде фетального оогенеза, продолжается в течение жизни человека и ускоряется после 35 лет [9].

Теломераза – фермент, удлиняющий теломеры и тем самым рещающий проблему концевой недорепликации ДНК. Основу фермента составляют 2 компонента: РНК-компонент – TR или TER (Telomerase RNA component), и белковая часть – TERT (Telomerase Reverse Transcriptase) – теломеразная обратная транскриптаза [5]. TR-компонент экспрессируется во всех клетках, а белковая часть TERT – только в гаметах и в трансформированных (опухолевых) клетках, а также ограниченно в стволовых клетках и ряде других тканей с высокой пролиферативной активностью. Только при наличии обеих субъединиц теломераза является активной [5]. Механизм работы теломеразы состоит в копировании теломерной ДНК-матрицы, включающий этап связывания фермента с теломерной ДНК, этап элонгации, во время которого дезоксирибонуклеотиды последовате...

Краевая Е.Е., Налобин Д.С., Глухов А.И., Макарова Н.П., Калинина Е.А.