Преимплантационное генетическое тестирование эмбрионов на анеуплоидии: возможности, проблемы и перспективы

DOI

https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.11.42-49

Савостина Г.В., Перминова С.Г., Екимов А.Н., Веюкова М.А.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия

Анеуплоидии у эмбрионов человека вносят существенный вклад в этиологию неудач имплантации и ранних репродуктивных потерь в программах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Существующие в настоящее время методы морфологической оценки качества эмбрионов не позволяют исключить перенос анеуплоидного эмбриона в полость матки. Наиболее распространенным методом оценки плоидности эмбриона является преимплантационное генетическое тестирование на анеуплоидии (ПГТ-А). Внедрение ПГТ-А в клиническую практику позволило значительно снизить вероятность переноса анеуплоидного эмбриона в полость матки и повысить эффективность программ ВРТ. Однако целесообразность применения ПГТ-А у различных групп пациентов с высоким риском образования анеуплоидных эмбрионов, а также у супружеских пар с «хорошим прогнозом» требует обсуждений. В статье дан подробный анализ данных литературы, посвященной исследованию оценки эффективности применения ПГТ-А эмбрионов в группе пациенток старшего репродуктивного возраста, пациенток с повторными неудачами имплантации, привычным невынашиванием беременности, а также в парах, в которых у супруга выявлены грубые нарушения сперматогенеза. Обсуждается целесообразность рутинного применения ПГТ-А у супружеских пар с «хорошим прогнозом», а также при использовании донорских ооцитов. Представлены этапы становления ПГТ-А, преимущества и недостатки различных методов ПГТ-А и способов забора материала для анализа, а также возможные причины ложноположительных и ложноотрицательных результатов ПГТ-А.
Заключение: ПГТ-А – современный высокоинформативный метод оценки хромосомного статуса эмбриона перед его переносом в программах ВРТ. В настоящее время наиболее распространенным методом ПГТ-А является высокопроизводительное секвенирование нового поколения (NGS), а способом получения материала – биопсия клеток трофэктодермы.

преимплантационное генетическое тестирование

анеуплоидии эмбрионов

привычное невынашивание

старший репродуктивный возраст

повторные неудачи ВРТ

Полный текст статьи
доступен в "Библиотеке Врача"

Российская Ассоциация Репродукции Человека. Отчет за 2018 год. Available at: http://www.rahr.ru/registr_otchet.php
Загайнова В.А., Коган И.Ю., Беспалова О.Н., Сельков С.А., Соколов Д.И. Роль периферических и эндометриальных NK-клеток при повторных репродуктивных потерях. Акушерство и гинекология. 2021; 7: 19-27.
Кулакова Е.В., Калинина Е.А., Трофимов Д.Ю., Макарова Н.П., Хечумян Л.Р., Дударова А.Х. Вспомогательные репродуктивные технологии у супружеских пар с высоким риском генетических нарушений. Преимплантационный генетический скрининг. Акушерство и гинекология. 2017; 8: 21-7.
Долгушина Н.В., Коротченко О.Е., Бейк Е.П., Абдурахманова Н.Ф., Ильина Е.О., Кулакова Е.В. Клинико-экономический анализ эффективности преимплантационного генетического скрининга у пациенток позднего репродуктивного возраста. Акушерство и гинекология. 2017; 11: 56-61.
Tyc K.M., McCoy R.C., Schindler K., Xing J. Mathematical modeling of human oocyte aneuploidy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2020; 117(19): 10455-64. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1912853117.
Смирнова А.А., Зыряева Н.А., Аншина М.Б. Возрастные изменения и риск хромосомных аномалий в ооцитах человека (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2019; 25(2): 16-26.
Capalbo A., Hoffmann E.R., Cimadomo D., Ubaldi F.M., Rienzi L. Human female meiosis revised: new insights into the mechanisms of chromosome segregation and aneuploidies from advanced genomics and time-lapse imaging. Hum. Reprod. Update. 2017; 23(6): 706-22. https://dx.doi.org/10.1093/humupd/dmx026.
Королькова А.И., Мишиева Н.Г., Бурменская О.В. Современные методы селекции эмбрионов при проведении программ вспомогательных репродуктивных технологий. Акушерство и гинекология. 2018; 2: 13-8.
Minasi M.G., Fiorentino F., Ruberti A., Biricik A., Cursio E., Cotroneo E. et al. Genetic diseases and aneuploidies can be detected with a single blastocyst biopsy: a successful clinical approach. Hum. Reprod. 2017; 32(8): 1770-7. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dex215.
Keltz M.D., Vega M., Sirota I., Lederman M., Moshier E.L., Gonzales E., Stein D. Preimplantation genetic screening (PGS) with Comparative genomic hybridization (CGH) following day 3 single cell blastomere biopsy markedly improves IVF outcomes while lowering multiple pregnancies and miscarriages. J. Assist. Reprod. Genet. 2013; 30(10): 1333-9. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-013-0070-6.
Dahdouh E.M., Balayla J., Audibert F.; Genetics Committee, Wilson R.D., Audibert F., Brock J.A., Campagnolo C., Carroll J., Chong K. et al. Technical Update: Preimplantation genetic diagnosis and screening. J. Obstet. Gynaecol. Can. 2015; 37(5): 451-63. https://dx.doi.org/10.1016/s1701-2163(15)30261-9.
Keltz M.D., Vega M., Sirota I., Lederman M., Moshier E.L., Gonzales E., Stein D. Preimplantation genetic screening (PGS) with Comparative genomic hybridization (CGH) following day 3 single cell blastomere biopsy markedly improves IVF outcomes while lowering multiple pregnancies and miscarriages. J. Assist. Reprod. Genet. 2013; 30(10): 1333-9. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-013-0070-6.
Rodrigo L., Mateu E., Mercader A., Cobo A.C., Peinado V., Milán M. et al. New tools for embryo selection: comprehensive chromosome screening by array comparative genomic hybridization. Biomed. Res. Int. 2014; 2014: 517125. https://dx.doi.org/10.1155/2014/517125.
Coonen E., Rubio C., Christopikou D., Dimitriadou E., Gontar J., Goossens V. et al.; ESHRE PGT-SR/PGT-A Working Group. ESHRE PGT Consortium good practice recommendations for the detection of structural and numerical chromosomal aberrations. Hum. Reprod. Open. 2020; 2020(3): hoaa017. https://dx.doi.org/10.1093/hropen/hoaa017.
Munné S., Cohen J. Advanced maternal age patients benefit from preimplantation genetic diagnosis of aneuploidy. Fertil. Steril. 2017; 107(5): 1145-6. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2017.03.015.
Werner M.D., Scott R.T. Jr, Treff N.R. 24-chromosome PCR for aneuploidy screening. Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 2015; 27(3): 201-5. https://dx.doi.org/10.1097/GCO.0000000000000167.
Малышева О.В., Бичевая Н.К., Гзгзян А.М. Технологические платформы преимплантационного генетического тестирования на анеуплоидии: сравнительная эффективность диагностики хромосомной патологии. Акушерство и гинекология. 2020; 4: 65-71.
Глинкина Ж.И., Курцер М.А., Младова Е.С., Овчинникова М.М., Высоцкий А.Ю., Троценко И.Д. Скрининг анеуплоидий у преимплантационных эмбрионов с использованием высокопроизводительного секвенирования. Доктор.Ру. 2016; 7: 39-44.
Munné S., Spinella F., Grifo J., Zhang J., Beltran M.P., Fragouli E., Fiorentino F. Clinical outcomes after the transfer of blastocysts characterized as mosaic by high resolution Next Generation Sequencing- further insights. Eur. J. Med. Genet. 2020; 63(2): 103741. https://dx.doi.org/10.1016/j.ejmg.2019.103741.
Aleksandrova N.V., Shubina E.S., Ekimov A.N., Kodyleva T.A., Mukosey I.S., Makarova N.P., Kulakova E.V., Levkov L.A., Barkov I.Y., Trofimov D.Y., Sukhikh G.T. Comparative results of preimplantation genetic screening by array comparative genomic hybridization and new-generation sequencing. Mol. Biol. (Mosk.). 2017; 51(2): 308-13. https://dx.doi.org/10.7868/S0026898417010025.
Friedenthal J., Maxwell S.M., Munné S., Kramer Y., McCulloh D.H., McCaffrey C., Grifo J.A. Next generation sequencing for preimplantation genetic screening improves pregnancy outcomes compared with array comparative genomic hybridization in single thawed euploid embryo transfer cycles. Fertil. Steril. 2018; 109(4): 627-32. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2017.12.017.
Munné S., Kaplan B., Frattarelli J.L., Child T., Nakhuda G., Shamma F.N. et al.; STAR Study Group. Preimplantation genetic testing for aneuploidy versus morphology as selection criteria for single frozen-thawed embryo transfer in good-prognosis patients: a multicenter randomized clinical trial. Fertil. Steril. 2019; 112(6): 1071-9.e7. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2019.07.1346.
Лебедев И.Н. Преимплантационное генетическое тестирование анеуплоидий: современное состояние, тренды и перспективы развития. Медицинская генетика. 2019; 18(3): 3-12. https://dx.doi.org/10.25557/2073-7998.2019.03. 3-12.
Neumann K., Sermon K., Bossuyt P., Goossens V., Geraedts J., Traeger-Synodinos J. et al. An economic analysis of preimplantation genetic testing for aneuploidy by polar body biopsy in advanced maternal age. BJOG. 2020; 127(6): 710-8. https://dx.doi.org/10.1111/1471-0528.16089.
Scott R.T. Jr, Upham K.M., Forman E.J., Hong K.H., Scott K.L., Taylor D. et al. Blastocyst biopsy with comprehensive chromosome screening and fresh embryo transfer significantly increases in vitro fertilization implantation and delivery rates: a randomized controlled trial. Fertil. Steril. 2013; 100(3): 697-703. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.04.035.
Schmutzler A.G. Theory and practice of preimplantation genetic screening (PGS). Eur. J. Med. Genet. 2019; 62(8): 103670. https://dx.doi.org/10.1016/j.ejmg.2019.103670.
Адамян Л.В., ред. Женское бесплодие (современные подходы к диагностике и лечению). Клинические рекомендации (протокол лечения). М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации; 2019.
Ubaldi F.M., Cimadomo D., Capalbo A., Vaiarelli A., Buffo L., Trabucco E. et al. Preimplantation genetic diagnosis for aneuploidy testing in women older than 44 years: a multicenter experience. Fertil. Steril. 2017; 107(5): 1173-80. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2017.03.007.
Rubio C., Bellver J., Rodrigo L., Castillón G., Guillén A., Vidal C. et al. In vitro fertilization with preimplantation genetic diagnosis for aneuploidies in advanced maternal age: a randomized, controlled study. Fertil. Steril. 2017; 107(5):1122-9. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2017.03.011.
Бейк Е.П., Коротченко О.Е., Гвоздева А.Д., Сыркашева А.Г., Долгушина Н.В. Роль преимплантационного генетического скрининга в повышении эффективности программ вспомогательных репродуктивных технологий у пациенток позднего репродуктивного возраста. Акушерство и гинекология. 2018; 4: 78-84.
Reig A., Franasiak J., Scott R.T. Jr, Seli E. The impact of age beyond ploidy: outcome data from 8175 euploid single embryo transfers. J. Assist. Reprod. Genet. 2020; 37(3): 595-602. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-020-01739-0.
Murphy L.A., Seidler E.A., Vaughan D.A., Resetkova N., Penzias A.S., Toth T.L. et al. To test or not to test? A framework for counselling patients on preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A). Hum. Reprod. 2019; 34(2): 268-75. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dey346.
Hong Li Y., Marren A. Recurrent pregnancy loss: A summary of international evidence-based guidelines and practice. Aust. J. Gen. Pract. 2018; 47(7): 432-6. https://dx.doi.org/10.31128/AJGP-01-18-4459.
El Hachem H., Crepaux V., May-Panloup P., Descamps P., Legendre G., Bouet P.E. Recurrent pregnancy loss: current perspectives. Int. J. Womens Health. 2017; 9: 331-45. https://dx.doi.org/10.2147/IJWH.S100817.
Тетруашвили Н.К. Привычный выкидыш. Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2017; 4: 70-87.
Popescu F., Jaslow C.R., Kutteh W.H. Recurrent pregnancy loss evaluation combined with 24-chromosome microarray of miscarriage tissue provides a probable or definite cause of pregnancy loss in over 90% of patients. Hum. Reprod. 2018; 33(4): 579-87. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dey021.
Sato T., Sugiura-Ogasawara M., Ozawa F., Yamamoto T., Kato T., Kurahashi H. et al. Preimplantation genetic testing for aneuploidy: a comparison of live birth rates in patients with recurrent pregnancy loss due to embryonic aneuploidy or recurrent implantation failure. Hum. Reprod. 2019; 34(12): 2340-8. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dez229. Erratum in: Hum. Reprod. 2020; 35(1): 255.
ESHRE Reproductive Endocrinology Guideline Group. Ovarian stimulation gor IVF/ICSI. Guideline of the European Society of Human Reproduction and Embryology. October, 2019.
Лычагин А.С., Малинина О.Ю. Невынашивание беременности: вклад мужского фактора и возможности его преодоления. Проблемы репродукции. 2017; 23(5): 106-14.
Cozzolino M., Diaz-Gimeno P., Pellicer A., Garrido N. Evaluation of the endometrial receptivity assay and the preimplantation genetic test for aneuploidy in overcoming recurrent implantation failure. J. Assist. Reprod. Genet. 2020; 37(12): 2989-97. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-020-01948-7.
Colaco S., Sakkas D. Paternal factors contributing to embryo quality. J. Assist. Reprod. Genet. 2018; 35(11):1953-68. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-018-1304-4.
Petousis S., Prapas Y., Papatheodorou A., Margioula-Siarkou C., Papatzikas G., Panagiotidis Y. et al. Fluorescence in situ hybridisation sperm examination is significantly impaired in all categories of male infertility. Andrologia. 2018; 50(2). https://dx.doi.org/10.1111/and.12847.
Coates A., Hesla J.S., Hurliman A., Coate B., Holmes E., Matthews R. et al. Use of suboptimal sperm increases the risk of aneuploidy of the sex chromosomes in preimplantation blastocyst embryos. Fertil. Steril. 2015; 104(4): 866-72. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.06.033.
Киселева Ю.Ю., Кодылева Т.А., Кириллова А.О. Использование скрининговых тестов на выявление наиболее распространенных мутаций перед программой вспомогательных репродуктивных технологий. Проблемы репродукции. 2017; 23(2): 47-9.
Tarozzi N., Nadalini M., Lagalla C., Coticchio G., Zacà C., Borini A. Male factor infertility impacts the rate of mosaic blastocysts in cycles of preimplantation genetic testing for aneuploidy. J. Assist. Reprod. Genet. 2019; 36(10): 2047-55. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-019-01584-w.
Gat I., Li N., Yasovich N., Antes R., Kuznyetsov V., Zohni K. et al. Sperm DNA fragmentation index does not correlate with blastocyst euploidy rate in egg donor cycles. Gynecol. Endocrinol. 2018; 34(3): 212-6. https://dx.doi.org/10.1080/09513590.2017.1379500.
Ozgur K., Berkkanoglu M., Bulut H., Yoruk G.D.A., Candurmaz N.N., Coetzee K. Single best euploid versus single best unknown-ploidy blastocyst frozen embryo transfers: a randomized controlled trial. J. Assist. Reprod. Genet. 2019; 36(4): 629-36. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-018-01399-1.
Doyle N., Gainty M., Eubanks A., Doyle J., Hayes H., Tucker M. et al. Donor oocyte recipients do not benefit from preimplantation genetic testing for aneuploidy to improve pregnancy outcomes. Hum. Reprod. 2020; 35(11):2548-55. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/deaa219.
Masbou A.K., Friedenthal J.B., McCulloh D.H., McCaffrey C., Fino M.E., Grifo J.A., Licciardi F. A comparison of pregnancy outcomes in patients undergoing donor egg single embryo transfers with and without preimplantation genetic testing. Reprod. Sci. 2019; 26(12): 1661-5. https://dx.doi.org/10.1177/1933719118820474.
Franasiak J.M., Forman E.J., Hong K.H., Werner M.D., Upham K.M., Treff N.R., Scott R.T. Jr. The nature of aneuploidy with increasing age of the female partner: a review of 15,169 consecutive trophectoderm biopsies evaluated with comprehensive chromosomal screening. Fertil. Steril. 2014; 101(3): 656-63.e1. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.11.004.
Yang Z., Liu J., Collins G.S., Salem S.A., Liu X., Lyle S.S. et al. Selection of single blastocysts for fresh transfer via standard morphology assessment alone and with array CGH for good prognosis IVF patients: results from a randomized pilot study. Mol. Cytogenet. 2012; 5(1): 24. https://dx.doi.org/10.1186/1755-8166-5-24.
Gleicher N., Patrizio P., Brivanlou A. Preimplantation genetic testing for aneuploidy – a castle built on sand. Trends Mol. Med. 2021; 27(8): 731-42. https://dx.doi.org/10.1016/j.molmed.2020.11.009.
Li P., Xu Y., Wei Y., Yang Y. Self-correction for human parsing. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 2020; Dec 24: PP. https://dx.doi.org/10.1109/TPAMI.2020.3048039.
Gleicher N., Metzger J., Croft G., Kushnir V.A., Albertini D.F., Barad D.H. A single trophectoderm biopsy at blastocyst stage is mathematically unable to determine embryo ploidy accurately enough for clinical use. Reprod. Biol. Endocrinol. 2017; 15(1): 33. https://dx.doi.org/10.1186/s12958-017-0251-8.

Поступила 31.05.2021

Принята в печать 02.09.2021

Савостина Гузель Венеровна, аспирант, Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации, +7(925)633-35-16, Savostina2324@gmail.com, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Перминова Светлана Григорьевна, д.м.н., доцент, в.н.с. отделения НКО ВРТ им. Ф. Паулсена, Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации, perisvet@list.ru,
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Екимов Алексей Николаевич, врач-лабораторный генетик, руководитель группы преимплантационного генетического скрининга лаборатории молекулярно-генетических методов, Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова
Министерства здравоохранения Российской Федерации, a_ekimov@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Веюкова Мария Александровна, к.б.н., заведующая эмбриологической лабораторией НКО ВРТ им. Ф. Паулсена Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации, veymary@gmail.com,
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.

Вклад авторов: Савостина Г.В. – поиск и анализ литературы, обработка исходного материала, написание текста рукописи; Перминова С.Г., Екимов А.Н., Веюкова М.А. – редактирование и финальное утверждение рукописи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
Финансирование: Статья подготовлена без финансовой поддержки.
Для цитирования: Савостина Г.В., Перминова С.Г., Екимов А.Н., Веюкова М.А. Преимплантационное генетическое тестирование эмбрионов на анеуплоидии: возможности, проблемы и перспективы.
Акушерство и гинекология. 2021; 11: 42-49
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.11.42-49

Преимплантационное генетическое тестирование эмбрионов на анеуплоидии: возможности, проблемы и перспективы

Савостина Г.В., Перминова С.Г., Екимов А.Н., Веюкова М.А.

Ключевые слова

Список литературы

Об авторах / Для корреспонденции

Также по теме