Мозаичный эмбрион что это такое

Что такое мозаичный эмбрион?

Преимплантационное генетическое тестирование эмбрионов на анеуплоидии (PGT-A) – это генетический анализ, который используется для повышения успешности ЭКО путем получения информации о хромосомном здоровье эмбриона.

Эмбрионы с правильным набором хромосом 46 – (эуплоидные) имеют больше шансов на имплантацию и развитие успешной беременности, чем эмбрионы с неправильным набором хромосом (анеуплоидные). У здорового человека в клетках 46 хромосом. На самом деле у нас есть две пары каждой хромосомы, одну из которых мы получаем от нашей биологической матери, а другую – от нашего биологического отца.

PGT-A проводится по причине того, что у анеуплоидных эмбрионов очень высока вероятность неудачной имплантации или прерывания беременности.

Вероятность получения анеуплоидного эмбриона увеличивается с возрастом.

Бывают такие варианты, когда из пары хромосом присутствует только одна хромосома – моносомия. Или же наоборот, вместо 2 хромосом, их 3, что называется трисомией. В результате преимплантационного генетического тестирования, эмбрион, у которого есть такие хромосомные изменения, называется анеуплоидным.

Однако недавние достижения в технологии PGT-A выявили третий вариант результатов PGT-A, которые находятся где-то посередине. Такой вариант, получивший название мозаичных эмбрионов (содержит сочетание анеуплоидных и эуплоидных клеток). Причина в том, что секвестирование ДНК для тестирования PGT стало более продвинутым и более чувствительным. Эта обновленная технология известна как NGS (следующее поколение секвестрования).

Теперь мы стали видеть более мелкие детали, тогда как раньше это было невозможно.

Сейчас можно услышать — «40% мозаика», что означает, что 40% клеток анеуплоидные, а 60% – эуплоидные (по данным биопсии).

Мозаицизм не обязательно присутствует во всем эмбрионе, он может быть только в определенных его участках. При биопсии эмбриона (бластоцисты) берутся клетки трофэктодермы (ТЭ), которыя в будущем формируют плаценту, а внутриклеточную массу (ВКМ), из которой будет формироваться плод, не затрагивают.

Мы должны помнить, что мозаицизм, выявленный в образце трофэктодермы, не всегда указывает на наличие мозаицизма в внутриклеточной массе, что, в свою очередь, не приводит к появлению мозаицизма у самого плода.

Какая частота мозаичных эмбрионов по данным PGT–A?

Мозаика встречается примерно у 15-90% эмбрионов на стадии дробления и у 30-40% бластоцист (5-ти суточной стадии развития эмбриона) (Spinella et al. 2018), возникает с одинаковой частотой независимо от возраста (Munne et al., 2017), от всех протестированных эмбрионов методом PGT-A.

Очевидно, что эуплоидные эмбрионы – имею выше шанс достичь наступления успешной беременности. В этом случае наиболее частый вопрос, который пациенты задают при получении результатов PGT-A: «Как влияет этот мозаичный результат на беременность или ребенка?».

Ответ сложен. Хотя мозаицизм существовал всегда, его можно было обнаружить только в течение нескольких лет, поэтому последующие исследования все еще продолжаются.

Тем не менее есть некоторые руководящие принципы и рекомендации профессионального медицинского сообщества.

Почему происходит мозаицизм эмбриона?

Причина возникновения полностью анеуплоидных эмбрионов является ошибка мейоза в яйцеклетке или сперматозоиде, и эта ошибка затем переносится в каждую клетку эмбриона.

В мозаичных эмбрионах ошибка возникает после оплодотворения, поражаются только те клетки, которые происходят от клетки с нарушением при ее делении. Важен тот факт, что уровень мозаицизма напрямую зависит от времени митотической ошибки. Если ошибка произойдет в ранней фазе деления клеток, тогда будет затронуто больше клеток, чем если бы это произошло на более позднем этапе.

Вероятно, мозаицизм эмбриона может быть результатом быстрого деления клеток и расслабления «контрольных точек», характерных для раннего развития эмбриона, и что это переходная фаза во время развития (McCoy 2017).

Для проведения PGT-A эмбриолог проводит получение, как правило, около 5-8 клеток у эмбриона на стадии бластоцисты, что для эмбриона полностью безопасным.

И так в образце биопсии для PGT-A если 5 из 5 клеток являются эуплоидными, то эмбрион является эуплоидным.

Соответственно, при проведении тестирования 5 клеток, мозаицизм минимально может составить 20% (1 из 5 клеток), а самый высокий показатель может быть 80% (4 из 5 клеток).

Международное общество по преимплантационной генетической диагностике (PGDIS) по выполнению PGT-A, рекомендуют классифицировать результаты следующим образом:

Рекомендации по переносу мозаичных эмбрионов

Международное собщество по преимплантационной генетической диагностике (PGDIS) рекомендовало отдавать приоритет мозаичным эмбрионам для переноса в зависимости от уровня мозаицизма и конкретной задействованной хромосомы.

Поскольку мозаицизм – относительно новый термин, по этой теме не так много данных, большинство рекомендаций сводятся к тому, что при переносе мозаичного эмбриона важно смотреть, какие хромосомы затронуты и могут ли быть связанные синдромы:

Grati et al. (2018) установили основные рекомендации в зависимости от вовлеченности конкретной хромосомы, оценили каждую из трисомий мозаичного эмбриона.

Приоритетные рассмотрения:

Какой показатель успешности мозаичных эмбрионов при переносе?

Показатели успешности мозаичных эмбрионов следует оценивать в зависимости от % мозаицизма (какой процент клеток у эмбриона содержит анеуплоидию).

Munne et al. (2017): 56% развивающаяся беременность (если мозаицизм 20-40%) при 22% развивающейся беременности (если мозаицизм > 40%);

Spinella et al. (2018): 42% живорождений (при 50% мозаичных эмбрионах). Частота выкидышей одинакова в обеих группах.

Мозаицизм низкого уровня может иметь сравнимый успех с переносом эуплоидных эмбрионов.

Важным показателем является репродуктивный возраст женщины при переносе мозаичного эмбриона.

Виктор и др. (2019) обнаружили, что возможность имплантации мозаичных эмбрионов может уменьшаться с возрастом – с 56% у женщин моложе 34 лет до 27% у женщин старше 34 лет.

Авторы предполагают, что такие показатели могут быть по причине того, что самокоррекция более эффективна в более молодом репродуктивном возрасте.

Что такое самокоррекция эмбриона? Что происходит с анеуплоидными клетками в мозаичном эмбрионе?

Большинство мозаичных эмбрионов становятся полностью анеуплоидными или эуплоидными к 12 дню развития (Popovic et al. (2019).

Способность исправлять себя можно объяснить следующим образом: в мозаичном эмбрионе клетки с анеуплоидией могут делиться медленнее, истощаться и погибнуть с большей вероятностью в сравнении с хромосомно здоровыми (эуплоидными) клетками, которые растут быстрее.

Но если анеуплоидных клеток слишком много, они могут вытеснить эуплоидные клетки и привести к остановке развития эмбриона либо к дальнейшему развитию эмбриона с не правильным набором хромосом.

Аномальные клетки могут перемещаться в трофэктодерму (будущую плаценту), в то время как эуплоидные клетки сосредотачиваться во внутриклеточной массе (клетки из которых происходит развитие эмбриона). На самом деле это способ самокоррекции, который мозаичный эмбрион может использовать для удаления измененных клеток из ВКМ.

Существует вероятно определенный порог, при котором такая самокоррекция может происходить.

Является ли мозаицизм с моносомией приоритетным для переноса эмбриона?

Отсутствие хромосомы (моносомия) у эмбриона редко приводит к развитию беременности и рождению ребенка (за исключением отсутствия одной X половой хромосомы) – синдром Тернера (кариотип 45 X0). Эмбрион не может иметь только одну копию хромосомы (это существенная потеря важного генетического материала), что приводит к невозможности развития.

По этим причинам мозаичный эмбрион с моносомией может быть лучшим выбором для переноса.

При переносе эмбриона с моносомией эуплоидные (хромосомно здоровые) клетки вытесняют моносомию, у эмбриона происходит самокоррекция и происходит развитие здоровой беременности.

Второй вариант, если анеуплоидные клетки перерастают, при моносомии, как правило, происходит остановка на раннем этапе развития, имплантация не наступает. Потому, что для развития эмбриона ему нужны две пары хромосом.

Что такое сегментарный мозаицизм?

Сегментарный хромосомный мозаицизм – это изменение, при котором затрагивается только участок (сегмент) хромосомы. Это может происходить на одной хромосоме (одиночная сегментарная мозаика) либо на нескольких хромосомах (множественная сегментная мозаика). Основываясь на данных многих исследований, сегментарные мозаики могут быть сопоставимы с эуплоидными эмбрионами по частоте имплантации (за исключением, возможно, нескольких сегментарных мозаик).

Мозаицизм целой хромосомы – это изменение при которой затрагивается вся хромосома, а не только ее сегмент.

Сложный аномальный эмбрион – это эмбрион, у которого 3 или более измененных хромосомы или хромосомных сегментов.

Мозаицизм целой хромосомы может иметь меньший успех в сравнении с эуплоидными эмбрионами. Fragouli et al. (2017): 13% против 47% живорождений. Таким образом, сегментная мозаика может быть приоритетнее для переноса эмбриона, чем мозаицизм целой хромосомы.

Сложные аномальный мозаицизм имеет меньший шанс успеха по сравнению с эуплоидными эмбрионами. Munne et al. (2017): 10% против 40% развивающихся беременностей на перенос эмбриона.

Как видно, при принятии правильного решения о переносе мозаичного эмбриона, важна грамотное консультирование репродуктолога, генетическое консультирование пары для достижения успешной, безопасной беременности и рождения здорового малыша в семье.

Источник

Особенности мозаицизма у эмбрионов человека в программах лечения бесплодия методами вспомогательных репродуктивных технологий

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия

Актуальность. На сегодняшний день, несмотря на широкое применение преимплантационного генетического тестирования на анеуплоидии (ПГТ-А), правильная оценка полученных результатов крайне важна. Наличие мозаицизма является одной из причин ошибочной интерпретации данных о генетическом статусе эмбриона при проведении ПГТ-А.
Материалы и методы. Проведено исследование, включающее анализ трофэктодермы 17 эмбрионов с помощью метода высокопроизводительного секвенирования (NGS). Все эмбрионы были анеуплоидными. Анеуплоидные эмбрионы были разделены на три части: клетки внутренней клеточной массы (ВКМ), трофэктодермы №1 и трофэктодермы №2.
Результаты. При анализе образцов клеток из разных частей эмбриона были обнаружены дополнительные хромосомные аномалии. У эмбриона №1 в клетках ВКМ были обнаружены делеция и дупликация по одной из хромосом, а в образце трофэктодермы №2 получена моносомия. Результат анализа клеток ВКМ эмбриона №2 показал дупликацию.
Заключение. Полученные данные подтверждают, что биопсия части трофэктодермы может быть нерепрезентативной относительно всех клеток трофэктодермы и ВКМ. Таким образом, стоит подчеркнуть, что в программах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) рекомендовано обязательное проведение скрининга I триместра на сроке 11–13 недель гестации.

У эмбрионов человека хромосомный мозаицизм определяется как две или более отдельных клеточных линий внутри одного эмбриона и является достаточно частым явлением, которое широко обсуждается в области вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) [1]. Мозаицизм может возникать в результате митотического кроссинговера, соматических мутаций в зиготе или на ранних стадиях дробления, ошибок сегрегации при делении клеточного ядра и генотерапии [2]. Традиционно считалось, что только генетические нарушения в ооцитах или сперматозоидах ответственны за возникновение аномальных эмбрионов. Тем не менее в настоящее время доказано, что мозаицизм также возникает во время первых митотических делений [3]. Во время преимплантационного периода мозацизм является относительно частым явлением, однако на различных стадиях развития эмбриона степень мозаицизма колеблется. Считается, что степень мозаицизма максимальна на 2–3-и сутки развития и уменьшается к 5–6-му дню после оплодотворения. Способность эмбрионов самостоятельно компенсировать мозацизм по мере своего развития отражает возможный физиологичный характер данного явления и необходимость более тщательной интерпретации результатов преимплантационного генетического тестирования (ПГТ) [4].

В литературе описано несколько моделей, объясняющих, почему происходит уменьшение уровня мозаицизма эмбриона на стадии бластоцисты. Естественный отбор чаще работает против мозаичных эмбрионов – in vivo может происходить элиминация эмбриона на основании доли анеуплоидных клеток в нем на разных этапах развития. Другая модель – это модель «клонального истощения», которая описывает апоптотические изменения клеток эмбриона и элиминацию анеуплоидных клеток у эмбрионов с мозаицизмом. И третья модель описывает коррекции анеуплоидий, которые позволяют клеткам с моносомией или трисомией разделяться на клетки с эуплоидным количеством хромосом [5, 6].

При биопсии трофэктодермы уровень мозаицизма, по разным данным, составляет от 4 до 32%. С введением высокопроизводительного секвенирования следующего поколения (NGS) теперь возможно диагностировать хромосомный мозаицизм на уровне от 20 до 80% [7]. Тем не менее в зависимости от степени выраженности мозаицизма и его локализации результат биопсии трофэктодермы эмбриона и последующая интерпретация данных ПГТ-А (преимплантационное генетическое тестирование на анеуплоидии) не всегда соответствует истинным показателям. Мозаицизм может затрагивать как весь эмбрион, так и отдельные его части: трофэктодерму, из которой образуется плацента, или внутриклеточную массу (ВКМ), которая дает начало эмбриону. Если мозаицизм затрагивает только ВКМ, то результат биопсии трофэктодермы у такого эмбриона будет соответствовать эуплоидному эмбриону. Если биопсия трофэктодермы была произведена у эмбриона, мозаичного по клеткам трофэктодермы, но в исследуемый образец попали эуплоидные клетки, результат ПГТ-А будет интерпретирован в пользу эуплоидного эмбриона. В таблице представлены точность диагностики различной степени и локализации мозаицизма у анализируемого эмбриона и возможные варианты диагностических ошибок. Представленные данные подтверждают, что процент мозаицизма в образце биопсии не всегда может быть прямым показателем процента мозаицизма во всем эмбрионе [8].

Несмотря на отсутствие определенного ограничения для определения мозаицизма, Международное общество преимплантационной генетической диагностики (PGDIS, 2019) предлагает эмбрион с более чем 20% анеуплоидных клеток считать мозаичным. Это означает, что эмбрионы с более низким уровнем мозаицизма следует рассматривать как нормальные (эуплоидные). Мозаичные эмбрионы отличаются по степени (низкая, средняя или высокая) и типу мозаицизма (сегментарный, одиночная хромосома, двойная хромосома или сложный мозаицизм) [9]. Результаты нескольких крупных исследований показали, что мозаичные эмбрионы могут имплантироваться и приводить к рождению здоровых детей в программах ВРТ [10]. В исследовании Spinella F. et al., опубликованном в 2017 г., было показано, что исход беременности при переносе мозаичного эмбриона зависит от степени мозаицизма и типа анеуплоидии [11].

Существуют предположения, что в случае соматических клеток мозаицизм обладает благотворным влиянием на организм. Например, в нейронах мозаицизм встречается очень часто, что позволяет разнообразить их функциональный статус [12–14]. Однако чаще всего мозаицизм связывают с очевидно отрицательными последствиями, например, с повышенной частотой прерывания беременности, появлением врожденных дефектов, задержками и расстройствами развития. Чем выше уровень мозаицизма эмбриона, тем ниже вероятность имплантации и выше риск выкидыша. В научной литературе сообщается о статистически значимом снижении частоты наступления клинической беременности, имплантации и живорождении при переносе эмбрионов с высоким уровнем мозаици.

Источник

Мозаицизм

Очень важно не путать мозаицизм с другим явлением раннего онтогенеза — химеризмом. Химеризм — наличие в тканях генетически различающихся клеток, происходящих от двух и более зигот.

Как проявляется мозаицизм?

Мозаицизм в клинической практике описывался для различных хромосомных заболеваний с середины прошлого века. Он проявляется наличием анеуплоидии (например, трисомии по 21 хромосоме, синдром Дауна) не во всех клетках исследуемой ткани (чаще всего это лимфоциты периферической крови, клетки буккального эпителия); причем для постановки диагноза необходимо более 10% анеуплоидных клеток в исследуемом образце. Известно, что мозаичная форма любого синдрома имеет более сглаженную клиническую картину и зависит от того, на каком этапе и в какую ткань попал анеуплоидный клон клеток в процессе развития. Было показано, что мозаицизм может затрагивать как сам эмбрион, так и внезародышевые ткани. Например, описано немало случаев рождения здоровых детей, для которых мозаицизм был обнаружен исключительно в плаценте.

Виды мозаицизма

Подводя итог, можно сказать, что в контексте ПГТ эмбрионов ранней стадии развития нам интересен именно хромосомный мозаицизм, а также вовлеченность в мозаицизм определенных хромосом. Эти данные помогают нам сделать выбор в пользу переноса эмбриона без мозаицизма или с низким его уровнем и спрогнозировать эффективность переноса.

Если у вас есть дополнительные вопросы о мозаицизме, запишитесь на консультацию к специалистам GMS ЭКО, оставив заявку по телефону или на сайте.

Источник

Рождение здорового ребенка после переноса мозаичного эмбриона в программе экстракорпорального оплодотворения (клинические и этические аспекты)

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия

Актуальность. Низкая эффективность программ вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) у пациенток старшего репродуктивного возраста связана с ограниченным пулом качественных ооцитов и с высоким риском развития анеуплоидных эмбрионов. Структура хромосомных нарушений у эмбрионов по результатам преимплантационного генетического тестирования на анеуплоидии (ПГТ-А) различается на 3-и и 5-е сутки после оплодотворения, что может быть связано с высокой степенью мозаицизма эмбриона на 3-и сутки развития и способностью эмбриона компенсировать эти нарушения к 5-м суткам.
Описание. В отделение обратилась пациентка 49 лет с жалобами на отсутствие наступления беременности в течение 5 лет с неоднократными неудачными попытками ВРТ в анамнезе. Пациентке была проведена программа ЭКО/ИКСИ и ПГТ-А с последующим переносом в полость матки мозаичного эмбриона. У пациентки наступила физиологически протекающая беременность, закончившаяся преждевременными оперативными родами. На момент написания публикации ребенок соматически здоров, развивается соответственно возрасту.
Заключение. Мозаичные эмбрионы могут быть единственными доступными эмбрионами для переноса в полость матки в программах ВРТ. Несмотря на то, что клиническое значение мозаицизма пока что остается не установленным, известно, что мозаичные эмбрионы с высокой долей эуплоидных клеток могут приводить к рождению здорового ребенка. Анализ литературных источников указывает на то, что исходы программ ВРТ при переносе мозаичного эмбриона зависят от степени мозаицизма и типа анеуплоидии. Мозаицизм может иметь физиологический характер и необходимо очень взвешенно относиться к анализу результатов ПГТ-А.

Одна из основных причин нарушений имплантации и ранних репродуктивных потерь после программ вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) заключается в хромосомных аномалиях эмбриона [1]. В настоящее время общепринятым методом оценки хромосомного статуса эмбрионов является преимплантационное генетическое тестирование (ПГТ). Большинство результатов биопсии трофэктодермы показывают эуплоидию или полную анеуплоидию для всех хромосом. Тем не менее, в некоторых случаях после проведения ПГТ-А (преимплантационное генетическое тестирование на анеуплоидию) встречаются мозаичные эмбрионы, для которых характерно наличие генетически различающихся клеток. Согласно данным Международного общества преимплантационной генетической диагностики (PGDIS) частота хромосомного мозаицизма в доимплантационных эмбрионах составляет 15–90% на 3-й день развития и 20–40% на 5–6-й день после оплодотворения [2]. В период преимплантационного развития эмбриона мозаицизм может сохраняться, но клиническое значение данного процесса остается до сих пор предметом дискуссий и обсуждений. Стоит отметить, что эмбрионы с невысокой долей мозаичных клеток приводят к рождению здорового ребенка [3].

Мозаицизм затрагивает, как весь эмбрион, так и отдельные его части: трофэктодерму, из которой образуется плацента, или внутреннюю клеточную массу (ВКМ), дающую начало эмбриону. Среди основных причин мозаицизма выделяют перераспределение хромосом в соматических клетках (митотический кроссинговер), соматические мутации на ранних этапах дробления эмбриона, сегрегацию хромосом при митозе и генотерапию. Согласно рекомендациям PGDIS от 2019 г. эуплоидным эмбрионом считается бластоциста с долей анеуплоидных клеток менее 20%, наличие 20–80% анеуплоидных клеток свидетельствует о мозаичном эмбрионе и для анеуплоидного эмбриона характерно более 80% анеуплоидных клеток. Количественные изменения хромосомного набора могут проявляться отсутствием одной хромосомы (моносомия), двух гомологичных хромосом (нуллисомия), а также наличием дополнительной хромосомы (трисомия) [4].

В программе ВРТ для переноса более предпочтительны эмбрионы с моносомией, чем с трисомией, даже учитывая, что такие эмбрионы могут быть не жизнеспособны (кроме 45, Х). При переносе эмбриона с трисомией по одной хромосоме, необходимо учитывать степень мозаицизма и специфику самой хромосомы. Для переноса наиболее предпочтительная категория эмбрионов с трисомией по хромосомам 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 19, 20, 22, Х, Y. Беременность, наступившая после переноса эмбрионов с трисомией по хромосомам 2, 7, 16, ассоциирована с повышенным риском задержки внутриутробного развития плода. В программе ЭКО наименее предпочтительными для переноса в полость матки являются эмбрионы с трисомией по хромосомам 13 (синдром Патау), 1.

Источник

Мозаичный эмбрион что это такое

Информационное письмо Международного общества ПГД от 27 мая 2019 г.

Журнал: Проблемы репродукции. 2019;25(4): 8-12

Информационное письмо Международного общества ПГД от 27 мая 2019 г.. Проблемы репродукции. 2019;25(4):8-12.
PGDIS Newsletter, May 27, 2019. Russian Journal of Human Reproduction. 2019;25(4):8-12.
https://doi.org/10.17116/repro2019250418

В предыдущем заявлении о позиции Международного общества преимплантационной генетической диагностики (МО-ПГД) от 2016 г. (www.pgdis.org) не представлены классификация мозаицизма и рекомендации для переноса эмбрионов с мозаицизмом [1].

Цель данного документа — оценка накопленной информации о переносе эмбрионов с мозаицизмом.

Введение

Основной задачей преимплантационной генетической диагностики на анеуплоидию (ПГТ-А) является повышение эффективности переносов в программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) путем отбора эмбрионов без анеуплоидии. Доказано, что перенос эуплоидных эмбрионов повышает частоту имплантации, наступления беременности, живорождения. В последние годы в клиническую практику внедрены новые молекулярно-генетические методы исследования бластоцист на хромосомную патологию — анеуплоидию, такие как aCGH, SNP и NGS.

В настоящее время большинство лабораторий ЭКО культивируют эмбрионы до стадии бластоцисты с целью выявления жизнеспособных эмбрионов, а затем проводят биопсию небольшого числа клеток трофэктодермы для исследования на анеуплоидию. Анализ многоклеточных биоптатов дает возможность получить даже промежуточные результаты, определить состояние между полной анеуплоидией и эуплоидией (частично мозаичные эмбрионы).

Под хромосомным мозаицизмом принято понимать наличие в единичной пробе двух клеток или более с разным хромосомным набором, что иногда наблюдается и у незначительного количества здоровых эмбрионов на всех стадиях преимплантационного развития. При применении высокочувствительных методов исследования, таких как матричная CGH и NGS, основанных на методике подсчета числа копий, можно дифференцировать простую равномерную анеуплоидию, затрагивающую все клетки в биоптате, от частичной (мозаичной) анеуплоидии, затрагивающей только часть клеток в биоптате, а также подсчитать степень изменений количества копий [2]. При использовании высокоразрешающих методов NGS также можно выявить сегментарный мозаицизм и благодаря этому идентифицировать небольшие делеции или дупликации хромосом (обычно более 10 Мб).

Обзор новых данных

Частота эмбрионов с мозаицизмом

На стадии бластоцисты частота мозаицизма, установленная методами NGS, очень различается по данным разных клинических учреждений, варьирует от наименьшей — 2% и доходит до 40%. Тем не менее большинство клиник сообщают о частоте эмбрионов с мозаицизмом 5—10% среди всех протестированных эмбрионов [2—4]. Стабильная высокая частота мозаичных эмбрионов в некоторых клиниках может быть результатом методов лечения, особенностей культивирования, подходов к диагностике; имеет значение и контингент пациентов [4]. В таких случаях необходимо провести аудит клинической и лабораторной работы. Все клиники, которые отправляют эмбрионы в лаборатории для исследования на ПГТ-А, имеют право запросить у лаборатории информацию о частоте выявления мозаицизма и показателях пороговых данных.

Результаты переноса эмбрионов с мозаицизмом

В первом опубликованном исследовании метода матричной CGH на ПГТ-А сообщено о рождении здоровых детей после переноса заведомо мозаичного эмбриона [5]. После этого сообщения проведено несколько других исследований переноса большого количества эмбрионов с мозаицизмом [6—9]. В результате переноса мозаичных или частично мозаичных эмбрионов может наступить нормальная беременность, но по сравнению с переносом эуплоидных эмбрионов отмечается снижение частоты имплантации и повышение частоты самопроизвольного патологического прерывания беременности. В целом хорошие результаты получены при переносе эмбрионов с менее 40% мозаицизма, тогда как при мозаицизме 40—80% наступление жизнеспособной беременности маловероятно. Результаты хуже при переносе эмбрионов со сложным мозаицизмом, в который вовлечено более 1 хромосомы. Хотя опыт включает перенос менее 500 эмбрионов с мозаицизмом, все же понятно, что большое число эмбрионов с мозаицизмом обладает некоторой способностью к развитию. Важно, что после последующей пренатальной диагностики беременности методом амниоцентеза обнаружены нормальные эуплоидные плоды; это означает, что мозаицизм трофэктодермы в бластоцисте, вероятно, мог исчезнуть самопроизвольно. Все рожденные дети в настоящее время здоровы, не имеют признаков хромосомных заболеваний. Кроме того, в исследованиях показано, что результаты в целом не зависели от вовлеченных в начальный мозаицизм хромосом.

Генетический анализ бластоцист с мозаицизмом

В исследованиях, в которых проведен повторный анализ непригодных бластоцист после NGS, продемонстрировано соответствие (более 95%) начальным результатам анеуплоидии при исследовании других участков эмбрионов, включая внутреннюю клеточную массу (ВКМ) и другие участки трофэктодермы [7, 10, 11]. С недавних пор в результате исследований эмбрионов с мозаицизмом стала более понятной хромосомная организация бластоцист с мозаицизмом [12]. В целом, если уровень мозаицизма при начальной биопсии был высоким (более 40—80%), при последующей биопсии трофэктодермы и анализе ВКМ также обнаруживали некоторый уровень мозаицизма. Однако если уровень мозаицизма изначально был низким (менее 40%), то при последующем анализе трофэктодермы и ВКМ также обнаруживали его снижение, при этом некоторые эмбрионы были равномерно эуплоидными.

Технические вопросы

В процессе проведения ПГТ-А появляются косвенные доказательства того, что NGS и конвейер анализа данных для измерения количества копий хромосом могут неправильно указывать на мозаицизм в некоторых эмбрионах как следствие влияния различных методик [4]. Вероятные причины подобных артефактов следующие:

— методика проведения биопсии: некачественная техника биопсии, при которой получены клетки в малом количестве, с повреждениями или частичным разрушением и потерей клеточной ДНК, что влияет на хромосомный профиль;

— анализ: алгоритмы нормализации ячеек картирования хромосом также могут потенциально искажать результат, особенно если количество ячеек, используемое для нормализации профилей, является переменным или низким. Кроме того, искажения в построении библиотеки из-за исходной ДНК худшего качества (включая нарушения амплификации целого генома) могут привести к недооценке или избыточному накоплению хромосом (мозаицизм целых хромосом) или субхромосомных областей (сегментарный мозаицизм). При NIPT-анализе свободно-клеточной ДНК, при котором используется похожая методика NGS, выдвинуто предположение, что искажения могут возникать на этапе подготовки библиотеки, что приводит к неправильному копированию участков, особенно для хромосомных сегментов.

Как это влияет на исследование анеуплоидии в клинической практике?

Большинство (более 90%) результатов биопсии трофэктодермы показывает неравномерную эуплоидию для всех хромосом или полную анеуплоидию, включая одну хромосому или более. Тем не менее у небольшого количества эмбрионов может быть промежуточное количество изменений в одной или нескольких хромосомах, что свидетельствует о возможном мозаицизме. Иногда это могут быть единственные эмбрионы, доступные для переноса. Мозаицизм в биоптатах трофэктодермы теоретически может оказывать клиническое влияние на беременность, в том числе на функцию плаценты или на развитие синдромов заболеваний новорожденных, поэтому перенос подобных эмбрионов может проводиться только с согласия пациентов и после рассмотрения всех других вариантов.

Рекомендации для лаборатории

1. Следует понимать, какое влияние на последующий результат может оказывать плохая техника биопсии. В идеале для биопсии нужно брать 5 клеток и более, чтобы провести точную и сбалансированную амплификацию. Количество клеток менее 5 может влиять на профиль амплификации (шум) и степень диагностики мозаицизма. Рекомендуется проводить биопсию не более 10 клеток, чтобы свести к минимуму влияние самой процедуры на оставшийся эмбрион. Необходимо уменьшить вероятность повреждения клеток, чтобы снизить отклонения в амплификации и получить ДНК, соответствующую оригиналу в клетке. Если для биопсии используется лазер, то точки контакта должны быть минимальными и предпочтительно располагаться в местах соединения клеток. Если у когорты эмбрионов выявляется достаточно высокая частота мозаицизма, то необходимо провести оценку эмбриологических протоколов и методики проведения ПГТ-А для выяснения причины такого явления.

2. По техническим причинам при отчете об уровне мозаицизма в образце биопсии следует использовать только аналитическое оборудование, которое способно воспроизводимо измерять количество копий. Различное аналитическое оборудование может обладать меньшим (или большим) диагностическим и количественным потенциалом для диагностики мозаицизма, а также внутренним шумовым уровнем. Сервисные лаборатории могут проводить собственные контрольные эксперименты как для эуплоидных, так и для анеуплоидных продуктов WGA из различного набора проб. Значения, лежащие вне этого эуплоидного или анеуплоидного разброса, считаются мозаичными. Диагностику и количественное определение уровня мозаицизма можно при необходимости осуществлять в экспериментах по перемешиванию клеток. Эксперименты по смешиванию небольшого количества ДНК могут быть не такими информативными из-за теоретических проблем с отбором небольшого количества копий, приводящих к смещению относительного хромосомного соотношения. Эмбрионы в избранном низшем значении могут быть определены как эуплоидные, тогда как эмбрионы над верхней установленной границей могут считаться анеуплоидными. Типичный нижний предел в ряде публикаций установлен как 20%, тогда как верхний — 80% [13—17]. На эти предельные значения от референсной группы должна опираться сервисная группа. Рекомендуется, чтобы любая клиника, использующая коммерческие наборы для ПГТ-А, учитывала эти референсные показатели для четкой диагностики мозаицизма и консультирования пациентов.

3. Принимая во внимание биологию и развитие мозаицизма, следует учитывать, что любой биопсированный фрагмент, расцененный как мозаичный, может четко не отображать состояние окружающей трофэктодермы в остальной части эмбриона. В связи с широким разбросом данных полученные значения нужно рассматривать только как ориентир для консультирования пар относительно переноса (или уничтожения) эмбриона с подозрением на мозаицизм. Мы предлагаем рассматривать мозаичный спектр как непрерывный градиент риска неблагоприятного результата — от относительно низкого уровня (20%) до высокого риска, когда показатель приближается к 80% (см. рисунок). Взаимосвязь между степенью мозаицизма и повышением риска неблагоприятных результатов после переноса эмбриона с мозаицизмом. Тем не менее в клиниках должны сами принимать решение при оценке величины риска неблагоприятных результатов после переноса эмбриона с мозаицизмом.

4. В формат лабораторной отчетности необходимо включать отчет о мозаицизме, референсные показатели для мозаицизма и описание природы выявленной хромосомной аномалии.

Рекомендации для клиницистов

1. Пациентам следует сообщать, что любой генетический анализ, проводимый на выборке из одной или небольшого числа клеток из биоптата преимплантационного эмбриона, не может иметь стопроцентной точности по причине технических и биологических факторов, включая хромосомный мозаицизм.

2. Консультирование пациентов и информированное согласие на исследование анеуплоидии (если проводится) должны затрагивать вопросы влияния мозаицизма на исходы переноса и имплантации. Это должен объяснять пациенту врач, который рекомендует ПГТ-А.

3. Переносу бластоцист с нормальным эуплоидным набором должно отдаваться предпочтение перед переносом мозаичного эмбриона.

4. При рассмотрении вопроса о переносе бластоцисты с мозаицизмом необходимо обсудить с пациентом следующие возможности:

— возобновление дальнейших циклов ПГТ-А для повышения шанса получения эуплоидной бластоцисты для переноса;

— перенос бластоцисты с более низким уровнем мозаицизма после соответствующего консультирования.

Настоятельно рекомендуется проведение пренатальной диагностики плода и плаценты при любой беременности после ПГТ, особенно это касается случаев после переноса эмбриона с мозаицизмом. Амниоцентез с 14-й недели в настоящее время считается наиболее информативным для генетической диагностики плода. Для более раннего исследования плаценты (с 10-й недели) можно рассмотреть методику NIPT, позволяющую анализировать плацентарные копии всех 24 хромосом. Простое NIPT-исследование 5 хромосом (21-й, 18-й, 13-й, Х и Y) может быть недостаточно информативным. Для диагностики аномалий плода можно использовать ультразвуковое исследование, а для диагностики нарушения функции плаценты — допплеровское исследование и скрининг PAPP-A.

Рекомендации по очередности переноса мозаичных эмбрионов

Основываясь на наших текущих знаниях о репродуктивных исходах для плода и плацентарном мозаицизме при пренатальной диагностике и на новой информации, полученной в результате недавних исследований по анализу и переносу эмбрионов, предлагаем клиницистам (или генетическим консультантам, если таковые имеются) руководствоваться следующими положениями:

1. Эмбрионы с низким уровнем мозаицизма (низкий риск неблагоприятного результата переноса эмбриона) предпочтительнее эмбрионов с высоким риском мозаицизма, который в свою очередь может обусловливать дальнейший неблагоприятный исход. Относительный процент мозаицизма является более благоприятным прогностическим фактором, нежели вовлечение конкретной хромосомы (хромосом). Конкретные хромосомы связаны с конкретными синдромами, и это должно обсуждаться при консультировании. Эмбрионы с высоким риском мозаицизма нужно переносить с осторожностью и только после соответствующей генетической консультации.

2. Если принято решение о переносе эмбриона с мозаицизмом по одной хромосоме, то в первую очередь нужно делать выбор на основании уровня мозаицизма, а затем — конкретно задействованной хромосомы. Выбор в отношении мозаичного эмбриона должен основываться на информации о хромосомных синдромах, а также на уровне мозаицизма в биопсийной пробе. Если есть выбор между переносом 2 эмбрионов с мозаицизмом одинакового уровня, то наименьший приоритет отдается эмбрионам с мозаицизмом по хромосомам, связанным с непарной дисомией, тяжелой задержкой внутриматочного развития или жизнеспособными синдромами. Для получения более подробной информации о специфических осложнениях развития плаценты и о синдромах плода, а также о вероятной связи хромосом с различными аномалиями можно обратиться к обзору F. Grati и соавт. [18]. Для справки по вопросам переноса эмбрионов с мозаицизмом можно использовать последние рекомендации Американского общества репродуктивной медицины (American Society for Reproductive Medicine — ASRM) [19].

Заключение

Развитие геномных технологий для преимплантационной генетической диагностики произвело революцию в нашей способности обнаруживать на уровне отдельных клеток или небольшого количества клеток генетические аномалии различных типов. Повышение чувствительности и разрешающей способности этих методов позволит также идентифицировать более полный спектр хромосомных аномалий, включая хромосомный и сегментарный мозаицизм — область, в которой наши знания неполны и все еще развиваются. Предыдущие результаты экстракорпорального оплодотворения указывают на отсутствие повышенного риска хромосомных аномалий по сравнению с естественной беременностью, и поэтому, исходя из имеющихся данных преимплантационной генетической диагностики на анеуплоидию, перенос эмбрионов с мозаицизмом представляется относительно безопасным вариантом для пар с низким или минимальным риском неблагоприятных исходов беременности. Тем не менее вопрос о переносе бластоцисты после определения в ней различной степени анеуплоидии должен решаться только на основании тщательного консультирования пациентов, в том числе генетического. Необходимо принимать во внимание лабораторные рекомендации при консультировании пациентов о риске неблагоприятного результата, связанном с переносом эмбриона с мозаицизмом. Пациент должен быть информирован о необходимости последующего наблюдения за течением беременности и проведения неинвазивной пренатальной диагностики или инвазивных исследований, таких как амниоцентез, при которых может быть выявлен мозаицизм. Чтобы лучше понять последствия переноса эмбрионов с мозаицизмом и представить ценную информацию для улучшения генетического консультирования пациентов, рассматривающих такую возможность, необходимо проводить долгосрочные исследования всех предполагаемых переносов эмбрионов с мозаицизмом. С широким внедрением неинвазивной пренатальной диагностики и появлением более точных технологий неинвазивного скрининга анеуплоидий можно легко наблюдать за развитием беременности после переноса эмбриона с мозаицизмом. Более того, поскольку показано, что неинвазивная диагностика дает возможность обнаруживать мозаицизм плода даже с вовлечением редких трисомий [20], теперь есть возможность проследить за конечным результатом исходного мозаицизма трофэктодермы. Получение этих данных, а также исследование плацентарной ткани при рождении помогут лучше понять, насколько безопасен перенос эмбриона с мозаицизмом. Что касается исследований, то генетический анализ методом NGS непригодных для переноса эмбрионов с мозаицизмом, переданных для исследований, поможет лучше понять значение оценки начальной биопсии и предоставить ценную информацию об их генетическом строении.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Автор, ответственный за переписку: Ярмолинская М.И. —
e-mail: yarmolinskaya@gmail.com

* DS Cram, D Leigh, A Handyside, L Rechitsky, K Xu, G Harton, J Grifo, C Rubio, E Fragouli, S Kahraman, E Forman, M Katz-Jaffe, H Tempest, A Thornhill, C Strom, T Escudero, Q Jie, S Munne, JL Simpson, A Kuliev

Источник