Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) позволяет провести генетическое тестирование эмбриона еще до переноса его в полость матки. Данное исследование проводится в рамках программы ЭКО и позволяет переносить в полость матки только нормальные эмбрионы. Обычно это исследование проводят на 3-х дневных эмбрионах.
Впервые ПГД выполнено в 1988 г в Лондоне, в госпитале Хаммерсмит.
Генетика - научная дисциплина, занимающаяся законами наследственности и изменчивости организмов. Генетическое консультирование, клиническая генетика - область медицины, которая занимается установлением причин врожденных пороков у пациентов, анализом появления наследственных заболеваний в семьях и, на основании обнаруженных фактов, рекомендациями по дальнейшей репродукции членов таких семей. Одновременно, посредством проведения лабораторных анализов, ориентируется на профилактику рождаемости детей с врожденными пороками.
Полный "генетический код человека", то есть информация обо всех его свойствах и признаках, хранится в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Речь идет о гигантской молекуле, макромолекуле, свернутой в форме двойной спирали. Отдельные участки ДНК соответствуют определенным генам. Совокупность всех генов называется геном.
У человека большая часть генетического материала, обусловливающего наследствен-ность, находится в ядрах клеток. Все клетки в теле, которые имеют ядро, содержат, в свою очередь, идентичную ДНК, то есть идентичную информацию. ДНК вместе с белками и другими веществами образует волокна хроматина. При их многократном делении образуются небольшие структуры - хромосомы. У нормально развитого, здорового человеческого индивида в ядре абсолютного большинства клеток содержится 46 хромосом. 22 пары из приведенного общего количества, то есть 44 хромосомы - это так называемые автосомы, а 2 хромосомы представляют половые хромосомы - геносомы. В то время, как у женщины представлены 2 половые хромосомы XX, мужчина располагает половыми хромосомами X и Y. Сказанное выше означает, что физиологический женский кариотип выглядит как 46,XX, а физиологический мужской кариотип - 46, XY.
Половые клетки в отличие от соматических клеток содержат всего половину от общего количества хромосом. При образовании половых клеток хромосомы и, тем самым, содержащаяся в них информация точно распределяются по новым образованным дочерним клеткам. В зрелых половых клетках содержится только половинный набор, т.е. 23 хромосомы. Каждая нормальная зрелая женская яйцеклетка несет в себе 22 автосомы и одну половую хромосому Х, зрелый мужской сперматозоид содержит кроме 22 автосом хромосому Х или хромосому Y.
В случае если в ходе формирования половых клеток или при их слиянии произойдет какая-либо ошибка в количестве или распределении хромосом, то образовав-шийся в результате этого индивид может иметь серьезные пороки либо может иметь проб-лемы в дальнейшей репродукции. Медицинская наука предлагает множество методов, которые сводят до минимума риск рождения дефектного ребенка (ультразвуковая диагностика, биохимический и генетический анализы). Такие методики непрерывно совершенствуются и, кроме того, появляются совершенно новые методы. Одним из них является так называемая предимплантационная диагностика (PGD).Этот метод в сочетании с методом искусственного оплодотворения открывает перед семейными парами с повышенным генетическим риском новые возможности.
Хромосомные заболевания можно разделить на две группы:
*патологии, связанные со структурными нарушениями (абберациями) хромосом. К ним относятся: транслокации, делеции, дупликации и т.д.
*патологии, связанные с аномалиями числа хромосом (анеуплоидии). Анеуплоидии являются самыми распространенными генетическими нарушениями. В кариотипе наблюдается отсутствие или избыток одной или нескольких хромосом. Наиболее часто встречаемые синдром Дауна (трисомия по 21-й хромосоме), синдром Патау (трисомия по 13-й хромосоме), синдром Эдвардса (трисомия по 18-й хромосоме).
По данным Всемирной организации здравохраненния (ВОЗ) анеуплоидии встречаются
У 0,3% всех новорожденных
В 25% всех спонтанных абортов
В 50-60% спонтанных абортов первого триместра беременности.
Общеизвестно, что риск анеуплоидий возрастает с возрастом женщины. Как наглядный пример в таблице приведены данные взаимосвязи возраста женщины с риском рождения ребенка с синдромом Дауна.
Что касается всех хромосомных патологий, то шансы женщины родить ребенка с одной из возможных аномалий оценивается:
в возрасте 30 лет как 1/385
в возрасте 40 лет как 1/63 (!)
в возрасте 45 лет как 1/19 (!!!)
Теоретически ПГД можно выполнить на любое наследственное заболевание, для которого полностью определены структура гена, его расположение на хромосоме и его мутация, приводящая к данному заболеванию. Количество заболеваний, которые уже исследованы с помощью ПГД, приближается к 100. Наиболее часто встречающиеся из них это; муковисцидоз, талассемия, мышечная дистрофия Дюшена, гемофилия А, умственная отсталость, связанная с ломкой Х-хромосомы и др.
Кандидатом на ПГД является любая семейная пара, у которой повышен риск передачи ребенку наследственных заболеваний. Однако, для того, чтобы диагностика могла быть выполнена, данная генетическая патология должна быть определяема. Другими словами, специфический ДНК-тест на это заболевание должен уже существовать или может быть разработан. В некоторых ситуациях, если точное положение гена не может быть определено, ПГД может быть выполнена по методу "сцепления генов" или по прослеживанию этой болезни в семье.
Показания к проведению предимплантационной диагностики (ПГД)
1 Возраст женщины старше 35 лет / повышение вероятности рождения ребенка с аномальным числом хромосом (болезнь Дауна)
2 Выкидыши в анамнезе или наличие плода с хромосомными отклонениями Несколько неудачных попыток лечения по методу ЭКО (IVF) или повторные выкидыши на ранней стадии беременности
3 Предшествующий цитогенетический анализ у одного из партнеров показал изменения в хромосомном наборе. Несмотря на то, что сам носитель таких отклонений не имеет, подобные изменения могут привести к формированию аномальных половых клеток (яйцеклеток или сперматозоидов)
4 Наличие в семье заболевания, связанного с полом носителя (заболевание отмечается только у индивидов мужского пола, но генетически оно передается женщинами - например, гемофилия)
5 1 из партнеров прошел или проходит курс одного из видов химиотерапии или радиотерапии
6 Для оплодотворения яйцеклеток в цикле ЭКО/ИКСИ используется сперма, полученная методом MESA или TESE от партнера с азооспермией
Для проведения ПГД очень важно получить достаточно количество эмбрионов, поэтому гиперстимуляция яичников проводится более интенсивная нежели в попытке ЭКО. В лабораторных условиях к 3 суткам эмбрионы состоят из 6 - 8 клеток, которые называются бластомерами. На этом этапе развития все бластомеры равноценны и могут развиваться в любые клетки и способны к взаимозаменяемости: при удалении одного бластомера остальные замещают этот дефект без какого-либо вреда для растущего эмбриона. При помощи специальной микротехники производят забор бластомера эмбриона. После генетической диагностики нормальные эмбрионы (обычно 2 - 3) переносят в полость матки.
К сожалению, ПГД не гарантирует наступления беременности. Даже без этого дополнительного воздействия на эмбрионы, вероятность беременности в ЭКО не превышает 40 - 45 %. Сама процедура ПГД несколько снижает вероятность беременности. В дальнейшем возможно проведение пренатальной генетической диагностикм при уже наступившей беременности. Для исследования используют ворсины хориона или около- плодные воды (амниоцентез). При наличии патологии - беременность прерывают. Конечно, у этих методов есть своя вероятность осложнений, включая прерывание беременности.
Какие же преимущества ПГД? Одно из главных - в полость матки переносят только эмбрионы без генетических болезней и у Вас не будет вопроса - прерывать или нет уже имеющуюся беременность. Во-вторых, есть целый ряд наследственных заболеваний, которые проявляются только в зрелом возрасте, например, наследственная атаксия. Вам не придется с напряжением ждать взросления ребенка и бояться - появится эта болезнь или нет. К сожалению, ПГД имеет и свои недостатки - во-первых, как уже упоминали - вероятность беременности снижается, а во-вторых, это значительно дороже проведения генетических тестов при спонтанной беременности.
Самое главное - то, что на свете нет абсолютно 100% надежных и достоверных методов диагностики. Достоверность ПГД составляет 97-98% случаев. И второй самый важный момент - ПГД не повышает риска врожденных пороков развития, который остается таким же, как и в общей популяции - 2-3%. Предимплантационная генетическая диагностика не может гарантировать выбор эмбриона абсолютно без дефекта. Это обусловлено принципом метода, когда можно исследовать только определенный спектр отклонений, которые наиболее опасны для конкретной семейной пары. Точно так же, метод не может гарантировать успех программы ЭКО (IVF), то есть имплантацию эмбриона после переноса в матку и начало беременности. Метод не может гарантировать рождение здорового ребенка. Все это зависит от большого количества других факторов.
Предимплантационная генетическая диагностика позволяет, в первую очередь, обнаружить ряд серьезных отклонений в количестве хромосом (хромосомном наборе), которые мешают правильному развитию эмбриона. Кроме того, с помощью метода мы можем обнаружить в генетическом наборе эмбриона некоторые конкретные наследственные заболевания или отклонения в структуре хромосом. Прогресс не останавливается, наука непрерывно движется вперед, число дефектов, подлежащих обнаружению, постоянно возрастает. Шансы на успех программы ЭКО мы обеспечиваем благодаря тому, что эмбрионы, которые на основании результатов проведенных анализов оказались дефектными, исключаются из трансплантации. Без метода PGD мы бы такой информацией не располагали и часто переносили в матку такие эмбрионы, которые не могут положить начало нормальной беременности.