Генотипирование эмбрионов с помощью фрагментного STR-анализа после проведения полногеномной амплификации
Цель. Разработать метод определения материнского или отцовского происхождения хромосомных анеуплоидий эмбриона с помощью STR-анализа у пациентов программ вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ).Екимов А.Н., Александрова Н.В., Шубина Е.С., Ритчер О.В., Гольцов А.Ю., Назаренко Т.А.
Материалы и методы. Разработка велась с использованием материала биопсии трофэктодермы эмбрионов 58 пар пациентов (116 человек). Предимплантационное генетическое тестирование на анеуплоидии (ПГТ-А) и моногенные заболевания (ПГТ-М) осуществляли с помощью высокопроизводительного секвенирования. Определение происхождения анеуплоидий проводили фрагментным анализом STR-маркеров.
Результаты. После ПГТ-А анеуплоидии были выявлены у 67 эмбрионов (41%); эуплоидными были 65 (40%); мозаичные формы были обнаружены у 28 (17%) эмбрионов. Были разработаны праймеры для анализа хромосом 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 22 и X. Проведенный анализ (16-я хромосома (n=7 эмбрионов), 19-я хромосома (n=5 эмбрионов) и 22-я хромосома (n=8 эмбрионов)) показал, что с помощью данного подхода можно идентифицировать анеуплоидии как материнского, так и отцовского происхождения.
Заключение. Показана принципиальная технологическая возможность проведения фрагментного STR-анализа с целью генотипирования эмбрионов с использованием различных продуктов полногеномной амплификации. Это позволяет проводить ПГТ-А и ПГТ-М совместно с генотипированием эмбрионов без необходимости повторных биопсий. Изучение влияния родительского вклада в развитие анеуплоидий эмбрионов в будущем позволит выбрать оптимальную тактику ведения пациентов с неоднократными неудачными попытками ВРТ и невынашиванием беременности в анамнезе.
Ключевые слова
вспомогательные репродуктивные технологии
эмбрион
ПГТ-А
ПГТ-М
хромосомные аномалии
анеуплоидии
фрагментный анализ
генотипирование
Список литературы
- Faramarzi A., Khalili M.A., Ashourzadeh S. Oocyte morphology and embryo morphokinetics in an intra-cytoplasmic sperm injection programme. Is there a relationship? Zygote. 2017; 25(2):190-6. https://dx.doi.org/10.1017/S0967199417000041.
- El-Danasouri I., Sterzik K., Rinaldi L., Pacchiarotti A., DeSanto M., Selman H. Effect of transferring a morphologically impaired embryo with a good quality embryo on the pregnancy and implantation rates. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2016; 20(3): 394-8.
- Dahdouh E.M., Balayla J., García-Velasco J.A. Comprehensive chromosome screening improves embryo selection: a meta-analysis. Fertil. Steril. 2015; 104(6): 1503-12. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.08.038.
- Minasi M.G., Colasante A., Riccio T., Ruberti A., Casciani V., Scarselli F. et al. Correlation between aneuploidy, standard morphology evaluation and morphokinetic development in 1730 biopsied blastocysts: a consecutive case series study. Hum. Reprod. 2016; 31(10): 2245-54. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dew18.
- Бейк Е.П., Сыркашева А.Г., Долгушина Н.В. Эффективность программ вспомогательных репродуктивных технологий у пациенток позднего репродуктивного возраста. Гинекология. 2018; 20(1): 109-12.
- Munné S., Alikani M., Ribustello L., Colls P., Martínez-Ortiz P.A., McCulloh D.N.; Referring Physician Group. Euploidy rates in donor egg cycles significantly differ between fertility centers. Hum. Reprod. 2017; 32(4): 743-9. https://doi.org/10.1093/humrep/dex031.
- Rabinowitz M., Ryan A., Gemelos G., Hill M., Baner J., Cinnioglu C. et al. Origins and rates of aneuploidy in human blastomeres. Fertil. Steril. 2012; 97(2): 395-401. https://dx.doi.org/10.1016/j. fertnstert.2011.11.034.
- Handyside A.H., Montag M. Multiple meiotic errors caused by predivision of chromatids in women of advanced maternal age undergoing in vitro fertilisation. Eur. J. Hum. Genet. 2012; 20(7): 742-7. https://dx.doi.org/10.1038/ejhg.2011.272.
- Назаренко Т.А. Эндокринные факторы женского и мужского бесплодия. Принципы гормонального лечения. М.: МИА; 2017.
- Zhou Z., Ma Y.L., Li Q., Zhang Y., Huang Y.H., Tu Z.H. et al. Clinical application of oligo array-CGH for detecting balanced translocations in preimplantation genetic diagnosis. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2017; 10(7): 7821-35. eCollection 2017.
- Daser A., Thangavelu M., Pannell R., Forster A., Sparrow L., Chung G. et al. Interrogation of genomes by molecular copy-number counting (MCC). Nat Methods. 2006; 3(6): 447-53. https://dx.doi.org/10.1038/nmeth880.
- Treff N.R., Tao X., Ferry K.M., Su J., Taylor D., Scott R.T. Development and validation of an accurate quantitative real-time polymerase chain reaction-based assay for human blastocyst comprehensive chromosomal aneuploidy screening. Fertil. Steril. 2012; 97(4): 819-24. 10. https://dx.doi.org/1016/j.fertnstert.2012.01.115.
- Fiorentino F., Biricik A., Bono S., Spizzichino L., Cotroneo E., Cottone G. et al. Development and validation of a next-generation sequencing-based protocol for 24-chromosome aneuploidy screening of embryos. Fertil. Steril. 2014; 101(5): 1375-82. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2014.01.051.
- Aleksandrova N., Shubina E., Ekimov A., Kodyleva T., Mukosey I., Makarova N., Kulakova E., Levkov L., Trofimov D., Sukhikh G. Comparison of the results of preimplantation genetic screening obtained by a-CGH and NGS methods from the same. Gynecol. Endocrinol. 2016; 32(Suppl. 2): 1-4. https://dx.doi.org/10.1080/09513590.2016.1232892.
- Александрова Н.В., Шубина Е.С., Екимов А.Н., Кодылева Т.А., Мукосей И.С., Макарова Н.П., Кулакова Е.В., Левков Л.А., Барков И.Ю., Трофимов Д.Ю., Сухих Г.Т. Молекулярная биология. 2017; 51(2): 308-13.
- Demko Z.P., Simon A.L., McCoy R.C., Petrov D.A., Rabinowitz M. Effects of maternal age on euploidy rates in a large cohort of embryos analyzed with 24-chromosome single-nucleotide polymorphism–based preimplantation genetic screening Fertil. Steril. 2016; 105(5): 1307-13. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.01.025.
- McCoy R.C., Demko Z.P., Ryan A., Banjevic M., Hill M., Sigurjonsson S. et al. Evidence of selection against complex mitotic-origin aneuploidy during preimplantation development. PLOS Genet. 2015; 11(10): e1005601. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1005601.
- Fragouli E., Wells D. Aneuploidy in the human blastocyst. Cytogenet. Genome Res. 2011; 133(2-4): 149-59. https://dx.doi.org/10.1159/000323500.
Поступила 15.12.2020
Принята в печать 24.12.2020
Об авторах / Для корреспонденции
Екимов Алексей Николаевич, врач лабораторный генетик лаборатории молекулярно-генетических методов, ФГБУ «НМИЦ АГП имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ. Тел.: +7(495)531-44-44. Е-mail: a_ekimov@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.Александрова Наталья Владимировна, д.м.н., старший научный сотрудник НОЦ ВРТ с клиническим отделением имени Ф. Паулсена, ФГБУ «НМИЦ АГП имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ. Тел.: +7(495)531-44-44. Е-mail: alexnat1@yandex.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Шубина Екатерина Сергеевна, зав. лабораторией анализа геномных данных, ФГБУ «НМИЦ АГП имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ. Тел.: +7(495)531-44-44. Е-mail: e_shubina@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Гольцов Андрей Юрьевич, научный сотрудник лаборатории
молекулярно-генетических методов, ФГБУ «НМИЦ АГП имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ. Тел.: +7(495)531-44-44. Е-mail: andrey.goltsov@gmail.com.
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Ритчер Ольга Владимировна, врач клинической лабораторной диагностики лаборатории молекулярно-генетических методов, ФГБУ «НМИЦ АГП имени академика
В.И. Кулакова» МЗ РФ. Тел.: +7(495)531-44-44. Е-mail: o_ritcher@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Назаренко Татьяна Алексеевна, д.м.н., профессор, директор института репродуктивной медицины, ФГБУ «НМИЦ АГП имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ.
Тел.: +7(495)531-44-44. Е-mail: t_nazarenko@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Для цитирования: Екимов А.Н., Александрова Н.В., Шубина Е.С., Ритчер О.В., Гольцов А.Ю., Назаренко Т.А. Генотипирование эмбрионов с помощью фрагментного STR-анализа после проведения полногеномной амплификации.
Акушерство и гинекология. 2021; 1: 126-132
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.1.126-132
Также по теме
