Современные методы селекции эмбрионов при проведении программ вспомогательных репродуктивных технологий

Актуальность. В настоящее время сохраняется тенденция к позднему замужеству и деторождению. С увеличением возраста реализация репродуктивной функции имеет ряд сложностей: у женщин старше 35 лет происходит снижение овариального резерва; эта группа женщин часто имеет отягощенный гинекологический анамнез; увеличивается риск анеуплоидии ооцитов и, как следствие, эмбрионов. Соответственно, оценка качества эмбрионов является ключевой составляющей успеха в программах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Существующие методы селекции эмбрионов основаны на детальной морфологической, а также генетической оценке эмбрионов при помощи преимплантационного генетического скрининга (ПГС). Однако даже при применении ПГС эффективность программ ВРТ не превышает 50%. Поэтому необходимы дополнительные методы идентификации жизнеспособных эмбрионов. В этой связи большое значение в последние годы придается митохондриальному потенциалу гамет и эмбрионов.
Цель исследования. Провести систематический анализ данных, имеющихся в мировой литературе, о современных методах скрининга и селекции эмбрионов с целью повышения эффективности программ ВРТ в группе женщин позднего репродуктивного возраста.
Материал и методы. В обзор включены данные отечественных и зарубежных статей, найденных в Pubmed по данной теме.
Результаты. Дана сравнительная характеристика основных методов ПГС (метод микроматричной сравнительной геномной гибридизации, aCGH; метод высокопроизводительного секвенирования, NGS), рассмотрены преимущества метода NGS, а также описан новый потенциальный маркер качества ооцитов и эмбрионов – уровнь митохондриальной ДНК (мтДНК), позволяющий улучшить исходы программ ВРТ в группе пациенток позднего репродуктивного возраста.
Заключение. В ближайшем будущем, по-видимому, метод NGS будет введен в широкое практическое использование в силу его преимуществ. Помимо этого, в мировой литературе имеются данные о том, что изучение митохондриального потенциала ооцитов и эмбрионов может стать дополнительным достоверным предиктором исходов программ ВРТ в различных группах пациентов, в том числе в группе пациенток позднего репродуктивного возраста.

Численные хромосомные аномалии, или анеуплоидии, являются одной из основных причин потерь беременности, нарушения развития плода, множественных неэффективных попыток экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), привычного невынашивания беременности и врожденных дефектов [1, 2]. Существует несколько причин развития хромосомных нарушений эмбрионов, к которым относятся как процессы, происходящие непосредственно в гаметах, так и нарушения митотического деления самого эмбриона. В первом случае имеет место нарушение мейотического деления во время оогенеза и сперматогенеза; аномальный процесс кроссинговера при мейотическом делении гамет; нарушение процесса оплодотворения, когда ооцит оплодотворяется двумя сперматозоидами, что приводит к возникновению триплоидии. Реже анеуплоидии возникают во время последовательного митотического деления эмбриона. Например, возникновение полной тетраплоидии при нарушении первого клеточного деления, либо формирование мозаицизма на этапе второго митотического деления эмбриона после образования зиготы [3].

Несомненно, эмбриональный набор хромосом напрямую зависит от хромосомного состава как ооцита, так и сперматозоида, их морфологических и качественных характеристик. Однако наиболее важной составляющей возникновения генетических аномалий эмбриона является анеуплоидия именно женских половых клеток, в основе развития которой лежат два ключевых процесса нарушения мейотического деления: преждевременное расхождение хроматид и нарушение расхождения хромосом в анафазе I [4]. Возможно, это связано с тем, что ошибкам мейоза более подвержен оогенез, чем сперматогенез. Мейотическое деление в процессе сперматогенеза начинается с полового созревания и продолжается в течение всей жизни мужчины. В то время как в женском организме имеет место длительный интервал между началом мейоза, еще во время развития женского эмбриона, и окончанием, уже в зрелом организме во время овуляторных циклов [5]. Так, в первое мейотическое деление вступают примордиальные зародышевые клетки, затем происходит остановка мейоза на стадии профазы I. Возобновляется первое мейотическое деление в ооците под действием пика лютеинизирующего гормона при достижении полового созревания. По всей видимости, именно данный длительный временной интервал является наиболее вероятной причиной частых хромосомных нарушений в ооцитах по сравнению со сперматозоидами. Кроме того, частота анеуплоидий увеличивается с возрастом женщины в связи со снижением количества и качества ооцитов [6–9].

В отечественной и зарубежной литературе описано достаточно большое количество различных гипотез, объясняющих данные процессы [10–12]. Согласно одной гипотезе, качество ооцитов определяется на стадии эмбриогенеза, и в последующем ооциты, менее подверженные нерасхождению хромосом, овулируют первыми, в то время как ооциты низкого качества овулируют в более позднем периоде жизни женщины [13]. Согласно другой гипотезе, с возрастом увеличивается частота воздействия таких повреждающих факторов, как окислительный стресс, нарушение микроциркуляции, гипоксические процессы в фолликулярной жидкости [14]. Многие исследования продемонстрировали, что снижение качества ооцитов ассоциировано именно с митохондриальной дисфункцией [15], что более подробно будет рассмотрено во второй части обзорной статьи.

По данным M. Tsutsumi, R. Fujiwar и соавт. (2014), уровень хромосомных аномалий среди диагностированных самопроизвольных выкидышей у женщин моложе 35 лет составляет около 50%, в то время как у женщин старше 35 лет – 75% [16]. Данные K. Lukaszuk и соавт. (2016), G.C. Ma. и соавт. (2016) свидетельствуют о том, что у женщин старшего репродуктивного возраста до 80% доимплантационных эмбрионов анеуплоидны [17, 18]. Учитывая высокую частоту анеуплоидий эмбрионов данной группы пациенток, можно сделать вывод, что ключевую роль для успешного исхода планируемой беременности в группе женщин позднего репродуктивного возраста играет выбор эмбриона для имплантации. Преимплантационный генетический скрининг (ПГС) позволяет осуществить селекцию эуплоидных эмбрионов, что, в свою очередь, повышает эффективность программ ЭКО в различных группах пациенток, в том числе и в группе пациенток позднего репродуктивного возраста [17–21]. Однако, несмотря на последние достижения в области молекулярно-генетических технологий, на сегодняшний день не существует единого мнения о преимущественном способе скрининга эмбрионов в циклах ЭКО и о селекции наиболее компетентны...

Королькова А.И., Мишиева Н.Г., Бурменская О.В., Екимов А.Н., Абубакиров А.Н., Богатырева Х.А.