- Как наследуются генетические болезни
- Кому необходимо выполнение исследования
- Цели проведения
- Методики диагностики
- Преимущества и риски
Экстракорпоральное оплодотворение завершается успешной беременностью только в 40-45% случаев. Поэтому необходимо уменьшить риск рождения ребенка с врожденными аномалиями, чтобы долгожданная беременность не омрачилась внутриутробной патологией плода, несовместимой с жизнью. Для этого разработана преимплантационная генетическая диагностика. Это определение генетических заболеваний у зародыша до переноса в матку.
Как наследуются генетические болезни?
Не каждая мутация или дефектный признак у родителей может вызвать проявления заболевания у ребенка. Все зависит от того, доминантный или рецессивный признак наследуется от каждого супруга, и какая комбинация генов получится у ребенка.
Если ребенку передается ген, который доминирует над аналогичным неизмененным, то существует риск 50%, что проявится наследственная патология. Родители, имеющие рецессивный ген болезни, являются носителями болезненного генетического признака. Чтобы у ребенка появились клинические симптомы патологии, он должен унаследовать два рецессивных гена.
Также существуют заболевания, сцепленные с полом. У женщин двадцать третья пара хромосом имеет вид XX, у мужчин – XY. Если в генетическом материале женщины одна из хромосом дефектная, то за счет второй блокируется развитие болезни, но присутствует носительство патологического гена. У мужчин Y хромосома не способна блокировать эффекты патологической X-хромосомы, поэтому болезнь проявляется у сыновей такой пары, а дочери в 50% являются носителями измененного гена.
Преимплантационная генетическая диагностика эмбрионов помогает со 100% точностью установить, в какой комбинации был унаследован генетический материал, проявится заболевание у ребенка, или он будет носителем патологических признаков.
Кому необходимо выполнение генетического исследования?
Для ПГД существуют определенные показания. Рекомендуется выполнять исследование женщинам, желающим родить после 34 лет. В этом возрасте, даже при естественном наступлении беременности, увеличиваются риски рождения ребенка с генетическими аномалиями.
Яйцеклетки постепенно стареют, подвергаются воздействию разнообразных негативных факторов на протяжении жизни:
- вредные привычки матери (курение, употребление алкоголя);
- хронические болезни;
- лечение медикаментозными препаратами;
- вредные условия работы (химические реагенты, физические факторы в виде высоких температур, вибрации, ионизирующего излучения, электромагнитных полей);
- плохая экология.
С возрастом накапливаются дефектные яйцеклетки, увеличивается риск передачи потомству патологических генов. Если такой эмбрион перенести в матку, то в большинстве случаев он не приживется, беременность прервется выкидышем. Или при прогрессировании беременности при последующем обследовании будет выявлена патология, которая станет показанием к прерыванию. Преимплантационная диагностика помогает избежать психологической травмы, связанной с выкидышем или рождением неполноценного ребенка. Мужчина попадает в возрастную группу риска в возрасте старше 39 лет. Сюда же относятся супруги с патологией сперматогенеза.
Женщинам с привычным невынашиванием также рекомендуется проведение ПГД. Один из родителей может иметь дефект в хромосомах, который сказывается на развитии эмбриона и приводит к выкидышу.
Обязательно обследование пар, которые имеют аутосомно-доминантные патологии. Их дети в 50% будут носителями гена или с клиническими признаками заболевания.
Также проводят исследование при:
- 2-х и более неудачных попытках ЭКО;
- 3-х и более попытках переноса качественных эмбрионов у женщин младше 35 лет, не завершившиеся беременностью;
- группе риска по заболеваниям с поздним началом;
- желании родить ребенка, совместимого по системе HLA, для получения стволовых клеток для лечения другого ребенка с тяжелым заболеванием;
- рождении ребенка, совместимого по резус-фактору для предотвращения конфликта.
Проводимое по показаниям, ПГД помогает избежать последующей пренатальной диагностики – амниоцентеза, что уменьшает риск прерывания беременности.
Цели проведения исследования
Основываясь на показаниях к выполнению диагностики, можно определить ее цели:
- Исключение эмбрионов с аномальным кариотипом.
- Установление причин неудавшейся имплантации при предыдущих ЭКО.
- Уменьшение риска рождения ребенка с аномалиями от родителей-носителей.
- Определение эмбрионов с предрасположенностью к тяжелым заболеваниям.
- Рождение ребенка, соответствующего по HLA-системе для лечения брата или сестры.
- Уменьшение риска гемолитической болезни при рождении ребенка с определенным резус-фактором.
Преимплантационная генетическая диагностика моногенных заболеваний проводится для выявления:
- муковисцидоза;
- болезни Тея-Сакса;
- гемофилия А;
- миодистрофия Дюшена;
- серповидно-клеточная анемия.
Поиск хромосомных аномалий включает исследование девяти из них, являющихся причиной следующих синдромов:
- Дауна (трисомия 21 хромосомы);
- Патау (13 хромосома);
- Эдвардса (18);
- Шерешевского-Тернера;
- Клайнфельтера;
- «кошачьих зрачков» (22);
- хромосомы 15, 16, 17.
Также генетический поиск позволяет определить множество других заболеваний.
Методики диагностики
Для ПГД используют эмбрионы или яйцеклетки. Но в первом случае исследование более информативно, т.к. у зародыша присутствует генетический материал отца, который может передать дефектные гены.
При исследовании проводят биопсию одного бластомера у эмбриона из 4-10 имеющихся, находящегося на стадии дробления. Происходит это на 3-5 сутки. Никакого вреда будущему плоду не наносится.
Использовать методику можно только в процедуре ЭКО, сочетающейся с ИКСИ – искусственной инсеминацией спермой. Это делается для того, чтобы в процессе биопсии бластомера не взять на исследование генетический материал сперматозоида, который не участвовал в оплодотворении.
Дальнейший перенос эмбрионов и ведение беременности протекает как при обычном ЭКО. Для анализа отводится всего 2 суток, подсадка должна произойти не позднее 5 дня развития. Шире возможности для диагностики в цикле с криоконсервацией. Если провести биопсию некоторых эмбрионов, а потом их консервировать, то можно спокойно выполнить максимально возможные исследования, а на следующий цикл провести подсадку качественного эмбриона.
Разработано несколько методик проведения ПГД.
- Метод FISH
Применяют для диагностики числовых или структурных хромосомных изменений – анеуплоидий и транслокаций. Клетка, полученная при биопсии, фиксируется на предметном стекле, нагревается и охлаждается. При этом происходит разрыв ее оболочки и выход цитоплазмы. Участки ДНК помечается флуоресцентными зондами – специальными красителями. Далее в специальном флуоресцентном микроскопе можно подсчитать специфические хромосомы, идентифицировать нормальные и патологические.
- ПЦР
Полимеразная цепная реакция строится на определении специфических копий ДНК. Для начала ее денатурируют, чтобы раскрутить двойную нить и получить один фрагмент. Путем добавления специальных ферментов, постепенно удваивают количество генетического материала. Это позволяет обнаружить дефектные участки в нуклеотиде. Методика применяется для поиска моногенных заболеваний, когда один или два супруга определяются как носители дефектных генов или с клиническими признаками болезни.
- Новейшая методика NGS
Инновацией является преимплантационная генетическая диагностика в криоцикле методом NGS, с помощью которой становиться возможным изучить все 23 пары хромосом. Ее точность достигает 99,9%. Одновременно проводится исследование моногенных и хромосомных патологий, а также мутаций. Методика позволяет отличить сбалансированные транслокации от нормального набора хромосом. Поэтому нет необходимости повторять биопсию бластомеров. Высокая автоматизация процесса исключает дополнительные ошибки.
Преимущества и риски
Использование генетического анализа эмбриона на стадии дробления повышают шансы успешной имплантации. Доказано, что хромосомные изменения у зародышей увеличивают вероятность выкидыша на раннем сроке, формирование неразвивающейся беременности. В 21% случаев самопроизвольного прерывания беременности, в том числе полученной методом ЭКО, причиной прерывания становится хромосомная патология плода. С возрастом количество аномалий увеличивается в геометрической прогрессии. Если учесть, что к вспомогательным репродуктивным технологиям чаще всего прибегают женщины старшей возрастной категории, то становится понятной необходимость проведения диагностики до подсадки эмбриона.
Полученные сведения могут быть использованы врачом при дальнейших попытках ЭКО, а также позволят предположить причины предыдущих неудачных попыток оплодотворения.
При использовании ПЦР или флуоресцентного метода исследовать можно только определенное количество хромосом. Поэтому некоторые дефекты могут быть унаследованы.
Случается, что в ходе проведения преимлантационной генетической диагностики ненормальный эмбрион определяется как нормальный. В таком случае последующая пренатальная диагностика поможет точно диагностировать патологию. На данном этапе развития науки ПГД не способно полностью заменить последнюю. Иногда генетические аномалии образуются мозаично. При этом биопсия одного бластомера подтвердит нормальное состояние эмбриона, а заболевание возникнет по вине измененной клетки.
Повреждения эмбриона во время биопсии случаются крайне редко, в 0,1% случаев. Также следует помнить, что даже после успешной диагностики и подсадки нормального эмбриона ЭКО может завершиться неудачей по неустановленным причинам. В таком случае причиной могут быть иммунные нарушения в организме матери, недиагностированные заболевания. Только полное обследование в плане подготовки к ЭКО, здоровый образ жизни увеличивают шансы на наступление беременности.
Источник: