Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД). Показания и возможности

Для пар, у которых уже были дети, погибшие от врожденной генетической аномалии, или которые были вынуждены прервать патологически протекающую беременность, возможность пренатальной диагностики и прерывания беременности не бывает столь уж привлекательной. Эти пары, безусловно, предпочли бы альтернативные методы. Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) - разновидность пренатальной диагностики, осуществляемой еще до наступления беременности как таковой, совмещающая искусственное оплодотворение с биопсией эмбриона, которая позволяет диагностировать нарушения еще до подсадки эмбриона. ПГД применяют в специализированных клиниках уже более 15 лет. Сегодня эту технологию используют для профилактики и лечения трех групп генетических аномалий.

Видео: Преимплантационная генетическая диагностика. ПГД (PGD)

Во-первых, ее используют для профилактики моногенных аутосомно-рецессивных синдромов, когда родители бывают носителями, а риск рецидива составляет 25%. Кистозный фиброз был первым патологическим состоянием, диагностированным с помощью ПГД. Для лиц, пораженных аутосомно-доминантными заболеваниями, риск рецидива составляет 50%. Примерами аутосомно-доминантных синдромов, диагностируемых с помощью ПГД, служат синдром Марфана и болезнь Хантингтона. Для проведения ПГД необходим анализ ДНК отдельных клеток, поэтому основным применяемым методом стал метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). В большинстве случаев используют методики гнездной мультиплексной и флюоресцентной мультиплексной ПЦР.

Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) также используют для профилактики привычного невынашивания беременности при наличии у одного из партнеров реципрокной транслокации или робертсоновской транслокации. Для лечения пар, в которых есть носитель таких транслокаций, используют две технологии. У женщин - носительниц транслокации производят биопсию первого полярного тельца вскоре после получения яйцеклетки, еще до оплодотворения, с последующим полным хромосомным анализом методом FISH. Из-за того, что описанную методику можно применить лишь к женщинам — носительницам транслокаций, чаще используют метод биопсии эмбриона.

Для диагностики робертсоновских транслокаций необходимо два FISH-зонда, расположенных на теломерных концах заинтересованных хромосом. Для диагностики реципрокных транслокаций необходимо три зонда, меченных разными информационными флюорохромами: два из них должны находиться в центромерных регионах каждой хромосомы, а оставшийся — на теломерном конце хромосомы. При этом можно различить эмбрионы с несбалансированным хромосомным набором и эмбрионы со сбалансированным набором, как нормальные, так и являющиеся сбалансированными носителями. К сожалению, как показали исследования, эмбрионы от носителей транслокаций характеризуются высокой частотой хромосомных аномалий, а беременность у таких пар возникает редко.

Уже давно известна связь возраста матери с частотой хромосомных аномалий. Также установлено, что в 60% случаев спорадических выкидышей причиной бывают хромосомные аномалии плода. В свете этого неудивительно, что ПГД используют в сочетании с искусственным оплодотворением для пар с повышенным риском анеуплоидии из-за возраста матери. Частота успешных исходов искусственного оплодотворения повышается при использовании ПГД и скрининга на анеуплоидию у женщин в возрасте от 35 до 40 лет. Скрининг на анеуплоидию в настоящее время бывает самым частым показанием к ПГД.

Для стимуляции яичников и получения яйцеклетки используют стандартные протоколы искусственного оплодотворения. Ооциты оплодотворяют in vitro или методом ИЦИС, эмбрион выращивают до 6- или 8-клеточной стадии. Затем эмбрион удерживают в культуральной среде с помощью пипетки, БО вскрывают раствором кислоты или лазерным лучом и вводят биопсийную пипетку для аспирации одного-двух бластомеров с целью генетического анализа. Преимущество биопсии эмбриона — возможность исследования более чем одной клетки. Альтернативой эмбриональной биопсии выступает биопсия полярного тельца ооцита для выяснения статуса носителя. Группа исследователей из Чикаго разработала эту технологию и показала ее эффективность в диагностике моногенных заболеваний.

преимплантационная генетическая диагностика

При частоте бесплодия 1:10 в настоящее время 3% всех родов в некоторых западных странах осуществляются с помощью ВРТ. Несмотря на то что ВРТ считают безопасными, все дети, зачатые с их помощью, внесены в специальный регистр, и за ними осуществляют постоянное наблюдение. Возможная связь между ВРТ и развитием синдрома Беквита-Видеманна к настоящему времени зафиксирована в трех регистрах по всему миру. Этот синдром обусловлен дефектом, локализованным на 11р15, и характеризуется гипертрофией органов, макроглоссией и дефектами брюшной стенки. Исследования показали четырехкратное возрастание риска развития синдрома Беквита-Видеманна при использовании ВРТ. Также в литературе есть сообщения о связи ВРТ и синдрома Энжелмана. Оба этих синдрома связаны с импринтингом смежных генных кластеров.

Около 10% спорадических случаев синдрома Энжелмана и 50% случаев синдрома Беквита-Видеманна обусловлены эпигенетическими дефектами импринтинга. Во всех случаях синдрома Энжелмана и в 13 из 19 случаев синдрома Беквита-Видеманна наблюдали отсутствие метилирования материнского аллеля соответствующего гена. Этот факт привел к предположению, что «отпечатавшиеся» гены рискуют лишиться метилирования в преимплантационный период и что причиной этого могут оказаться ВРТ как за счет ИЦИС, так и за счет свойств культуральной среды in vitro. Таким образом, эти работы обусловливают необходимость проведения продолжительных исследований детей, зачатых с помощью ВРТ, и долгосрочного наблюдения за их развитием.

Основные предпосылки для генетической диагностики в гинекологии и акушерства:
• С началом работы Проекта «Геном человека» мы получили возможность диагностировать, а в некоторых случаях и лечить наследственные болезни еще до их манифестации.

• Проект «Геном человека» привел к открытию новых сложных аспектов структуры и экспрессии генов. Клиницисты должны знать о том, каким образом новые технологии позволяют идентифицировать генные мутации и оценить их влияние на состояние здоровья человека.

• Импринтинг, однородительская дисомия, митохон-дриальное наследование и аномалии тринуклеотид-ных повторов считают нетрадиционными формами наследования, способными передавать наследственные заболевания человека.
• Гены SRY, SOX9, SF1, WT1 и DAX - важнейшие гены, необходимые для дифференцировки половых желез.

• Важнейшими генами для реализации нормального фертильного мужского фенотипа служат ген АР, локализованный на длинном плече Х-хромосомы, ген SRY, локализованный на коротком плече Y-хромосомы (он определяет развитие яичек), и гены AZF (отвечающие за сперматогенез).

• Синдром Клайнфелтера (XXY) — наиболее частая генетическая причина необструктивной азооспермии.
• Микроделеции регионов AZF становятся причиной 10-20% всех случаев азооспермии и 3-10% случаев выраженной олигоспермии. Эти микроделеции передаются по всем представителям мужской линии в семье.

Видео: ПГД - предимплантационная генетическа диагностика

• Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) используют для диагностики моногенных и хромосомных болезней еще до наступления беременности, однако существуют опасения, что с ПГД связано повышение частоты врожденных заболеваний, ассоциированных с импринтингом.