Качество эмбриона
Качество эмбриона – это способность эмбриона успешно функционировать с точки зрения обеспечения высокой вероятности наступления беременности и/или рождения здорового человека. Профилирование эмбрионов — это оценка качества эмбрионов путем квалификации и/или количественной оценки различных параметров. Оценка качества эмбрионов определяет выбор эмбрионов при экстракорпоральном оплодотворении .
В целом, профилирование эмбрионов для прогнозирования частоты наступления беременности фокусируется в основном на визуальных профилях и краткосрочных биомаркерах , включая экспрессию РНК и белков , предпочтительно в окружении эмбрионов, чтобы избежать любого их повреждения. С другой стороны, профилирование эмбрионов для прогнозирования здоровья уделяет больше внимания геному , и там, где существует риск генетического нарушения , чаще всего используется забор клеток эмбриона для предимплантационной генетической диагностики .
Прогнозирование показателей беременности
[ редактировать ]микроскопия
[ редактировать ]Качество эмбрионов в основном оценивается с помощью микроскопии в определенные моменты времени с использованием системы морфологической оценки. Было доказано, что это значительно улучшает показатели наступления беременности . [1] Оценка морфологических особенностей как надежный неинвазивный метод, дающий ценную информацию для прогнозирования результатов ЭКО/интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ИКСИ), часто используется в качестве системы оценки качества эмбрионов. Параметры оценки на 2-3 день:
Количество клеток и ритм деления : Оптимальное количество клеток — 4 на 2-й день и 8 на 3-й день (качество А). На третий день 9-10 клеток — это B, >=10 — это C (субоптимально) и <=4 — это D (почти не имплантирован). Нормальная скорость деления — удвоение количества клеток каждые 24 часа. Более высокий показатель предполагает хромосомные аномалии, а более низкий показатель влечет за собой возможную остановку эмбриона (он погибает).
Фрагментация : происходит в результате апоптоза клеток и может быть определена количественно по проценту общего объема эмбриона, занимаемого фрагментами. Фрагменты представляют собой фракции цитоплазмы без ядер.
Симметрия и размер клеток : нормально, что все бластомеры имеют одинаковый или одинаковый размер у эмбрионов с 2, 4 или 8 клетками, тогда как для остальных эмбрионов определенное разнообразие размеров клеток является нормальным. Когда количество клеток нарушено, если все они имеют одинаковый размер, это считается асимметричным. Эмбрионы с одним бласомером большого размера считаются аномальными и связаны с высоким уровнем полиплоидии.
Многоядерность : многоядерные бластомеры на 2-й и 3-й день связаны с более низкой частотой имплантации. Эти эмбрионы часто бывают мозаиками или с анеуплоидией. Это больше связано с отклонениями на 2-й день, чем на 3-й день.
Цитоплазматический аспект : наличие везикул на 3-й день считается признаком активации генома эмбриона и, следовательно, хорошего прогноза. Наличие вакуолей является признаком плохого прогноза. [2]
Покадровая микроскопия - это расширение микроскопии, при котором морфология эмбрионов изучается с течением времени. По состоянию на 2014 год покадровая микроскопия для оценки качества эмбрионов переходит из экспериментальной стадии в нечто, имеющее достаточно доказательств для более широкого клинического использования. [3] [4] В исследованиях с использованием инкубатора замедленной съемки EmbryoScope (tm) использовались несколько показателей качества эмбрионов, такие как прямое расщепление от 1 до 3 клеток, [5] а также инициирование уплотнения и начало бластуляции. [6] [7] [8] Кроме того, зиготы с двумя пронуклеарами (2PN), переходящие через состояния 1PN или 3PN, имеют тенденцию развиваться в эмбрионы более низкого качества, чем те, которые постоянно остаются в состоянии 2PN. [9]
Молекулярный анализ
[ редактировать ]Молекулярный анализ можно провести, взяв одну из клеток эмбриона. Степень анализа может варьироваться от одного целевого биомаркера до целых геномов , транскриптомов , протеомов и метаболомов . Результаты можно использовать для оценки эмбрионов путем сравнения закономерностей с закономерностями, которые ранее были обнаружены среди эмбрионов при успешных и неудачных беременностях: [10]
Профилирование транскриптома
[ редактировать ]При оценке транскриптома исследования профиля экспрессии генов человеческих эмбрионов ограничены из-за юридических и этических проблем. [10]
Профилирование экспрессии генов в кумулюсных клетках, окружающих ооцит и ранний эмбрион, или в гранулезных клетках , обеспечивает альтернативу, не требующую отбора проб из самого эмбриона. [10] Профилирование кумулюсных клеток может дать ценную информацию об эффективности протокола гиперстимуляции яичников и может косвенно прогнозировать анеуплоидию ооцитов, развитие эмбриона и исходы беременности без необходимости выполнения какой-либо инвазивной процедуры непосредственно у эмбриона. [10]
Кроме того, микроРНК (миРНК) и внеклеточная ДНК (вкДНК) могут быть взяты из окрестностей эмбрионов, которые действуют как маркеры качества эмбрионов на уровне транскриптома. [11]
Профилирование протеома
[ редактировать ]Протеомное профилирование эмбрионов можно оценить косвенно путем отбора проб белков, обнаруженных вблизи эмбрионов, что обеспечивает неинвазивный метод профилирования эмбрионов. [10] Примеры белковых маркеров, оцениваемых при таком профилировании, включают CXCL13 и колониестимулирующий фактор гранулоцитов-макрофагов , где более низкие количества белка связаны с более высокой скоростью имплантации. [10] Наличие растворимого HLA-G можно рассматривать как еще один параметр, если необходимо сделать выбор между эмбрионами одинакового видимого качества. [1]
Другой уровень возможностей может быть достигнут путем проведения оценки профиля эмбриона, адаптированной к статусу матери в отношении, например, здоровья или иммунного статуса, потенциально дополнительно детализированной посредством аналогичного профилирования материнского генома, транскриптома, протеома и метаболома. Двумя примерами белков, которые могут быть включены в профилирование материнства, являются эндометрия полученный из статмин, , и аннексин А2 , понижающая и повышающая регуляция которого, соответственно, связана с более высокими показателями успешной имплантации. [10]
Профилирование генома
[ редактировать ]Систематический обзор и метаанализ существующих рандомизированных контролируемых исследований пришли к выводу, что нет никаких доказательств положительного эффекта PGP, измеряемого по частоте живорождения . [12] Напротив, для женщин пожилого материнского возраста ПГП значительно снижает уровень живорождения. [12] Технические недостатки, такие как инвазивность биопсии и хромосомный мозаицизм, являются основными факторами, лежащими в основе неэффективности PGP. [12]
Основным недостатком геномного профилирования качества эмбрионов является то, что результаты обычно основаны на оценке одной клетки. PGP имеет присущие ограничения, поскольку тестируемая клетка может не быть репрезентативной для эмбриона из-за мозаицизма . [12]
При использовании у женщин пожилого материнского возраста и у пациентов с повторной неудачей ЭКО, ПГП в основном проводится для выявления хромосомных аномалий, таких как анеуплоидия , реципрокные и робертсоновские транслокации, и в некоторых случаях других аномалий, таких как хромосомные инверсии или делеции. . Принцип, лежащий в основе этого подхода, заключается в том, что, поскольку известно, что числовые хромосомные аномалии объясняют большинство случаев потери беременности, а значительная часть человеческих эмбрионов является анеуплоидными, селективная замена эуплоидных эмбрионов должна повысить шансы на успешное лечение ЭКО. . Комплексные методы анализа хромосом включают сравнительную геномную гибридизацию с использованием массивов (aCGH), количественную ПЦР и массивы SNP . [10] В сочетании с биопсией одиночного бластомера у эмбрионов на третий день aCGH очень надежен: 2,9% протестированных эмбрионов не дали результатов и связан с низким уровнем ошибок (1,9%). [10] Нет никаких доказательств того, что тестирование эмбриона на аномальное количество хромосом увеличивает количество живорождений. [13]
Помимо скрининга конкретных аномалий, разрабатываются методы, которые могут использоваться для полного секвенирования генома , на основе которого генетическое профилирование может оценить образцы ДНК путем сравнения с теми, которые ранее были обнаружены среди эмбрионов при успешных или неудачных беременностях. [10]
Прогноз здоровья
[ редактировать ]Основным методом, используемым в настоящее время для прогнозирования здоровья человека, получившегося в результате эмбриона, является преимплантационная генетическая диагностика (также называемая преимплантационным генетическим скринингом , преимплантационным генетическим профилированием или PGP), чтобы определить, унаследует ли полученный человек определенное заболевание или нет. С другой стороны, систематический обзор и метаанализ существующих рандомизированных контролируемых исследований пришли к выводу, что нет никаких доказательств положительного эффекта PGP, измеряемого по частоте живорождения . [12] Напротив, для женщин пожилого материнского возраста ПГП значительно снижает уровень живорождения. [12] Технические недостатки, такие как инвазивность биопсии и хромосомный мозаицизм, являются основными факторами, лежащими в основе неэффективности PGP. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Ребманн, В.; Свитала, М.; Эуэ, И.; Гросс-Уайльд, Х. (2010). «Растворимый HLA-G является независимым фактором прогнозирования исхода беременности после АРТ: немецкое многоцентровое исследование» . Репродукция человека . 25 (7): 1691–1698. дои : 10.1093/humrep/deq120 . ПМИД 20488801 .
- ^ Насири, Нахид; Эфтехари-Язди, Попак (8 октября 2013 г.). «Обзор доступных методов морфологической оценки предимплантационных эмбрионов при экстракорпоральном оплодотворении» . Клеточный журнал . 16 (4, зима 2015 г.): 392–405. дои : 10.22074/cellj.2015.486 . ПМЦ 4297478 . ПМИД 25685730 .
- ^ Касер, диджей; Раковски, К. (2014). «Клинические результаты после отбора человеческих предимплантационных эмбрионов с временным мониторингом: систематический обзор» . Обновление репродукции человека . 20 (5): 617–631. дои : 10.1093/humupd/dmu023 . ISSN 1355-4786 . ПМИД 24890606 .
- ^ Фреур, Т.; Базиль, Н.; Барьер, П.; Месегер, М. (2014). «Систематический обзор клинических результатов после отбора человеческих эмбрионов перед имплантацией с временным мониторингом» . Обновление репродукции человека . 21 (1): 153–154. дои : 10.1093/humupd/dmu054 . ISSN 1355-4786 . ПМИД 25293345 .
- ^ Рубио, И.; Кульманн, Р.; Агерхольм, И.; Кирк, Дж.; Эрреро, Дж.; Эскриба, майор; Беллвер, Дж.; Месегер, М. (2012). «Ограниченный успех имплантации человеческих зигот прямого расщепления: покадровое исследование» . Фертильность и бесплодие . 98 (6): 1458–1463. doi : 10.1016/j.fertnstert.2012.07.1135 . ПМИД 22925687 .
- ^ Кэмпбелл, А.; Фишель, С.; Боуман, Н.; Даффи, С.; Седлер, М.; Хикман, КФЛ (2013). «Моделирование классификации риска анеуплоидии у эмбрионов человека с использованием неинвазивной морфокинетики» . Репродуктивная биомедицина онлайн . 26 (5): 477–485. дои : 10.1016/j.rbmo.2013.02.006 . ПМИД 23518033 .
- ^ Месегер, М.; Эрреро, Дж.; Техера, А.; Хиллигсё, КМ; Рамсинг, Северная Каролина; Ремохи, Дж. (2011). «Использование морфокинетики как предиктора имплантации эмбриона» . Репродукция человека . 26 (10): 2658–2671. дои : 10.1093/humrep/der256 . ПМИД 21828117 .
- ^ Даль Канто, М.; Котиккио, Г.; Миньини Рензини, М.; Де Понти, Э.; Новара, ПВ; Брамбилласка, Ф.; Коми, Р.; Фадини, Р. (2012). «Анализ кинетики расщепления человеческих эмбрионов предсказывает развитие бластоцисты и имплантацию». Репродуктивная биомедицина онлайн . 25 (5): 474–480. дои : 10.1016/j.rbmo.2012.07.016 . ПМИД 22995750 .
- ^ Райхман, Делавэр; Джексон, К.В.; Раковски, К. (2010). «Заболеваемость и развитие зигот с аномальным расположением пронуклеусов после идентификации двух пронуклеусов при проверке оплодотворения» . Фертильность и бесплодие . 94 (3): 965–970. doi : 10.1016/j.fertnstert.2009.04.018 . ПМИД 19476942 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Группа семинаров Evian Annual Reproduction (EVAR), 2010 г.; Фаузер, BCJM; Дидрих, К.; Бушар, П.; Домингес, Ф.; Мацук, М.; Фрэнкс, С.; Хамама, С.; Симон, К.; Деврой, П.; Эскурра, Д.; Хоулз, CM (2011). «Современные генетические технологии и женская репродукция» . Обновление репродукции человека . 17 (6): 829–847. дои : 10.1093/humupd/dmr033 . ПМК 3191938 . ПМИД 21896560 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Трэвер, С.; Ассу, С.; Скаличи, Э.; Хаузи, Д.; Аль-Эдани, Т.; Беллок, С.; Хамама, С. (2014). «Бесклеточные нуклеиновые кислоты как неинвазивные биомаркеры гинекологического рака, заболеваний яичников, эндометрия, акушерских заболеваний и анеуплоидии плода» . Обновление репродукции человека . 20 (6): 905–923. дои : 10.1093/humupd/dmu031 . ISSN 1355-4786 . ПМИД 24973359 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Мастенбрук, С.; Твиск, М.; Ван Дер Вин, Ф.; Реппинг, С. (2011). «Преимплантационный генетический скрининг: систематический обзор и метаанализ РКИ» . Обновление репродукции человека . 17 (4): 454–466. дои : 10.1093/humupd/dmr003 . ПМИД 21531751 .
- ^ Корнелисс С., Загерс М., Костова Е., Фляйшер К., ван Вели М., Мастенбрук С. (8 сентября 2020 г.). «Преимплантационное генетическое тестирование на анеуплоидию (аномальное количество хромосом) при экстракорпоральном оплодотворении» . Cochrane Database Syst Rev. 9 : CD005291. дои : 10.1002/14651858.CD005291.pub3 . ПМЦ 8094272 . ПМИД 32898291 .