биопсия бластомера что это
Что такое биопсия эмбрионов?
Биопсия эмбрионов выполняется микроскопически при помощи микроманипуляторов. Сущность метода заключается в аспирации одного-двух бластомеров эмбриона. Сначала эмбрион помещают на каплю среды в чашку Петри и покрывают специальным раствором для предотвращения высыхания. С одной стороны эмбрион фиксируют прочно удерживающей пипеткой, а с другой стороны делают отверстие в оболочке эмбриона, чтобы через него провести аспирацию генетического материала.
Чтобы сделать отверстие в оболочке эмбриона применяют несколько методов:
После биопсии бластомера эмбрион возвращают в среду для культивирования. Биопсию бластомера чаще всего проводят на третьи сутки развития эмбриона, по достижении им 6-10 клеточной стадии развития. На 4 сутки жизни эмбриона биопсию проводить уже нежелательно, поскольку происходит процесс клеточной адгезии и «уплотнения» эмбриона. На клеточной поверхности эмбриона начинается экспрессия особых адгезивных молекул, вследствие чего клетки эмбриона слипаются друг с другом. Биопсия в этом случае может привести к значительным повреждениям эмбриона.
На 5 день жизни эмбрион называется бластоцистой и имеет уже два вида клеток – внутреннюю клеточную массу и клетки трофоэктодермы. Можно проводить биопсию бластоцисты, однако при наличии у супружеской пары показаний для проведения преимплантационной генетической диагностики (ПГД) остается совсем немного времени. Ведь эмбрионы должны попасть в матку не позже шестого дня, иначе нормальная имплантация будет невозможна.
Все вышесказанное следует иметь в виду, выбирая центр репродуктивной медицины, если супружеской паре показана ПГД. Судьба планируемой беременности методом ЭКО во многом определяется опытом и другими профессиональными качествами сотрудников эмбриологической лаборатории.
Вся информация носит ознакомительный характер. Если у вас возникли проблемы со здоровьем, то необходима консультация специалиста.
Уникальный метод биописии клеток эмбриона
О чем говорится в статье?
При проведении преимплантационной генетической диагностики (ПГД) у эмбриона необходимо микрохирургическим способом изъять несколько клеток для анализа. В статье представлен новый и эффективный подход к этой общепринятой процедуре.
Когда обычно проводят биопсию клеток эмбриона для генетического анализа?
Традиционно, эту процедуру проводят на третьи сутки развития, когда эмбрион состоит из 6-8 клеток-бластомеров. Биопсия на третьи сутки удобна тем, что после ее проведения остается достаточно времени, чтобы получить результат диагностики, и осуществить перенос проверенных эмбрионов в организм матери в текущем цикле ЭКО, без замораживания эмбрионов и откладывания программы на следующий цикл.
Но биопсия на третьи сутки имеет и существенные недостатки. Во-первых, у эмбриона, состоящего всего из шести-восьми клеток, невозможно получить больше 1-2 клеток для анализа без риска для его дальнейшего развития. Кроме того, чем меньше объем клеточного метериала для диагностики, тем ниже может быть достоверность полученного результата. Во-вторых, у дробящих эмбрионов очень высока степень клеточного мозаицизма. Это означает, что даже здоровый эмбрион может иметь клетки с патологичным набором хромосом. Если при биопсии, в случайном порядке, будет изъята именно такая клетка, то результат диагностики станет ложноположительным. И в-третьих, на этой стадии развития (дробление, 6-8 бластомеров), еще не произошла активация собственного генома зародыша, то есть потенциал его развития еще не определен и непредсказуем.
Кроме биопсии на третьи сутки развития, примерно 10% лабораторий во всем мире практикуют биопсию на пятые стуки (стадия бластоцисты) (По данным Европейского ПГД консорциума). Этот подход является более современным и требует особого оснащения лаборатории и дополнительных навыков специалиста-эмбриолога.
При биопсии у бластоцист получают до 6-8 клеток без риска для дальнейшего развития эмбриона. Большее количество анализируемого материала, несомненно, повышает достоверность результата. Но основным недостатком биопсии на пятые сутки является дефицит времени, отведенного для диагностики. Стадия бластоцисты — это та стадия, когда завершается процесс культивирования in vitro, и эмбрион необходимо перенести в организм матери. Поэтому все протоколы ПГД с биопсией на пятые сутки проходят при условии обязательной криконсервации эмбрионов.
Почему не на четвертые стуки?
В этот период эмбрион находится на той стадии, когда его клетки начинают тесно контактировать друг с другом. Поэтому процедура изъятия нескольких клеток становится крайне травматичной для эмбриона. По этой причине считалось, что выполнение биопсии на четвертые сутки невозможно.
В чем заключается достижение специалистов Клиники МАМА, представленное в публикации?
Мы впервые предложили метод, позволяющий провести биопсию на четвертые сутки развития без малейшего риска для эмбрионов, что прежде считалось невозможным.
Это достижение дает целый ряд преимуществ:
Спустя четыре дня после оплодотворения эмбрион состоит из 40-100 клеток и уже преодолел важнейший этап — активацию собственного генома. Таким образом, генетическое исследования проходят эмбрионы с высоким потенциалом развития.
Возможно получение до 6-8 клеток для анализа, что повышает достоверность результата.
Метод абсолютно безопасен: 98% эмбрионов после биопсии достигают стадии бластоцисты и являются перспективными для переноса.
С момента биопсии клеток до момента переноса эмбрионов имеется запас времени, чтобы получить результат диагностики и не откладывать наступление беременности на следующий цикл.
Возможно проведение криокосервации избыточных эмбрионов на самой благоприятной для этого стадии — на стадии компактной морулы.
В совокупности перечисленных преимуществ, значительно повышается достоверность результата генетической диагностики и вероятность наступления беременности в циклах ЭКО с ПГД.
Таким образом, преодолев имеющиеся раньше ограничения, мы получили возможность проводить биопсию на четвертые сутки развития эмбрионов. При новом, предложенном нами подходе, увеличивается число преимуществ метода биопсии (по сравнению с известными ранее подходами), и уменьшается количество его недостатков.
Предимплантационная диагностика
Содержание
ЭКО является не только высокоэффективным методом лечения бесплодия, но и вспомогательным методом диагностики многих наследственных заболеваний до наступления беременности.
ПГД — это проверка эмбриона, полученного с использованием экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) на наличие генетических аномалий до его имплантации в полость матки. В этом случае возможно отобрать здоровые эмбрионы еще до стадии переноса.
Настоящая технология применяется почти 30 лет, и с каждым годом ее востребованность растет вместе с увеличением количества женщин, желающих родить после 35 лет. Манипуляция выполняется только при ЭКО, не предоставляет угрозы для женщины и не влияет на будущую беременность. Во время естественного зачатия провести такое исследование невозможно, но как альтернативный метод проводят пренатальную диагностику.
Процедуру проводят не всем, только, когда известно, что родители либо болеют, либо носители моногенного заболевания. Таким образом, можно определить, унаследует ли ребенок хромосомные патологии от родителей или нет. У пар, страдающих бесплодием, проводят не тестирование, а скрининг, поэтому потребность в таком исследовании небольшая.
Обследование выполняется для исключения мутаций или несбалансированной хромосомной перестройки. Перенос недиагностированных бластоцист не проводится.
В настоящее время известно более 40 моногенных генетических заболеваний. Самые распространенные:
Типы ПГД
ПГС – преимплантационный генетический скрининг.
ПГТ – преимплантационное генетическое тестирование – то же самое, что и диагностика. Под диагностикой понимают анализ методом FISH по определенному числу хромосом, а под тестированием – методом CGH/NGS с диагностикой всех хромосомных пар.
Несколько типов ПГТ исследований:
ПГТ-А – анализ анеуплоидий выявляет лишние или недостающие хромосомы в клеточном ядре, то есть направлен на выбор бластоцист с нормальным количеством хромосом. Он позволяет быстрее получить желаемую беременность (повышает шансы до 70-75%) и избежать переноса анеуплоидов, например, с синдромом Дауна.
ПГТ-М – тестирование на наличие наследственных болезней. Диагностика проводится только на выявление конкретной патологии, поэтому необходима дополнительная диагностика родителей для уточнения, в каком участке гена могла произойти мутация. Данный тип исследования гарантирует отсутствие конкретного дефекта, но не дает гарантии на отсутствие других нарушений в геноме.
ПГТ – SR – тестирование на наличие специфических перестроек в их ДНК, которые так же могут приводить к разным заболеваниям и передаваться по наследству.
Показания к проведению
Преимплантационное обследование рекомендуется парам с рисками передачи известных хромосомных аномалий своим детям. Наличие показаний для осуществления ПГД первоначально определяет репродуктолог, а решение о целесообразности такого исследования принимает врач-генетик. Оно может быть проведено в протоколе экстракорпорального оплодотворения за свой счет. Противопоказаний к проведению нет.
Примерами распространенных заболеваний могут служить:
Делать ли ПГД?
Преимплантационное тестирование может потребоваться в следующих случаях:
По желанию пар можно сделать ПГД эмбриона на:
Супружеские пары, которые не могут забеременеть естественным путем, получают консультацию генетика. Специалист при необходимости назначает анализы с целью определения кариотипа и дает индивидуальные рекомендации относительно необходимости проведения ПГД перед переносом.
ПГД эмбриона цена
Биопсия
Криоконсервация, витрификация, хранение
Генетика
Техника проведения манипуляции
Предимплантационное обследование рекомендуется парам с рисками передачи известных хромосомных аномалий своим детям. Наличие показаний для осуществления ПГД первоначально определяет репродуктолог, а решение о целесообразности такого исследования принимает врач-генетик. Оно может быть проведено в протоколе экстракорпорального оплодотворения за свой счет. Противопоказаний к проведению нет.
С чего начинается ПГД?
Подготовка к лечебному циклу ЭКО с ПГД практически не отличается от обычного лечебного цикла ЭКО:
Сопутствующие риски и результаты исследования зависят от навыков и квалификации эмбриолога, проводящего биопсию. Такая процедура относится к высокотехнологичным и дорогим исследованиям. Поэтому предпочтительно сразу обращаться в крупные специализированные центры с возможностью проведения цитогенетического тестирования.
Результаты
По прошествии двух суток специалисты оценивают результаты и сопоставляют их с развитием соответствующего зародыша.
Если у него обнаружены отклонения, это означает обязательный отказ от переноса. В полость матки переносятся только те эмбрионы, у которых не было обнаружено патологий. Если исследование проводилось с цель рождения ребенка определенного пола (только по показаниям) или для предотвращения резус-конфликта, то подсаживаются соответствующие эмбрионы.
Схема ПГД применяется для конкретного случая своя. Если нарушение наследуется от женщины, то можно тестировать только полярные тельца. Можно также тестировать только бластомеры. Либо может проводиться последовательное изучение полярных телец, затем бластоцист. Какая именно схема будет применяться, определяется на консультации с врачом-генетиком.
Трофэктодерма: что это такое
В настоящее время предпочитают проводить биопсию трофэктодермы, а не забирать образцы еще не дифференцированной эмбриональной ткани. Такой подход позволяет увеличить жизнеспособность зародышей и минимизировать вред от манипуляции PGD.
Развитие эмбриона происходит по определенным закономерностям. После оплодотворения образуется зигота, которая начинает активно делиться, и количество зародышевых клеток растет в геометрической прогрессии. Продолжительность этого этапа до 3–4 суток. Затем происходит разделение клеток на 2 порции: наружную и внутреннюю. В толще эмбриональной клеточной массы формируется эксцентричная внутренняя полость – бластоцель, а достигшие этого этапа называются бластомерами. Трофэктодерма – наружный слой бластомера. Она является предшественником внезародышевых тканей, необходимых для нормальной имплантации эмбриона и последующего формирования плаценты. А внутренняя клеточная масса бластомера дает начало самому зародышу.
Внешний и внутренний листки бластоцисты имеют практически идентичный генный и хромосомный состав, поэтому информативность анализа трофэктодермы такая же высокая, как и при исследовании на более ранних этапах развития зародыша.
На какой день выполняют диагностику
На этапе подготовке к ЭКО у пар часто возникают вопросы: сколько делается ПГД и когда следует эмбриоперенос. Во многих клиниках, преимплантационная генетическая диагностика эмбрионов выполняется на 3 сутки. После оплодотворения яйцеклеток сперматозоидами в условиях эмбриологической лаборатории эмбрион развивается — клетки делятся. На третий день количество клеток достигает 6-8, что позволяет провести генетический анализ эмбриона без ущерба для дальнейшего развития зародыша.
В этот день происходит биопсия, то есть извлечение одного бластомера с помощью специальных микроинструментов. При стандартном протоколе без криоконсервации исследование выполняется за короткое время, так как эмбрион не может продолжать развиваться вне организма матери далее стадии бластоцисты (5-е сутки после оплодотворения). Пока выполняется генетическая диагностика, эмбрионы продолжают развиваться в соответствующей культуральной среде, после чего переносятся в полость матки на 5-е сутки развития. К этому времени эмбрион достигает стадии бластоцисты. Альтернативный подход – анализ ПГД в криоцикле. В этом случае биопсия производится на 5 день развития, а затем они подвергаются криоконсервации. Если в протоколе без верификации у эмбриологов остается не больше 48 часов для анализа, то в криоцикле специалист в течение месяца проводит генетическую диагностику.
Практика разобщённого цикла по сравнению со стандартным протоколом без криконсервации характеризуется: меньшим риском гиперстимуляции, большим количеством материала и временем для анализа, а также менее травматичной для эмбриона процедурой биопсии. В зависимости от вида протокола ЭКО специалисты индивидуально выбирают сроки проведения ПГС.
Используемые методы ПГД
У каждого метода свои преимущества и недостатки. Основные различия связаны с хромосомным числом, точностью результата и ценой процедуры.
При исследовании моногенных заболеваний применяются методы на основе ПЦР. Полимеразная цепная реакция многократно и избирательно копирует определенный геномный сегмент, который содержит ген для его дальнейшего исследования.
ПГД эмбриона: за и против
Преимущества
Сегодня такое обследование является альтернативным способом снижения вероятности беременности больным плодом и рождения ребёнка с генетическим заболеванием. Необходимо учитывать, что ПГД не может быть полной заменой пренатальной диагностики.
Преимущества тестирования:
Стоит подчеркнуть, что когда женщины, находящиеся в старшей возрастной группе (40+) принимают решение зачать ребенка с помощью ЭКО, то диагностика генетических нарушений является самым разумным подходом, позволяющим повысить шансы на здоровое потомство.
Риски
Основные недостатки методики:
— Возможность повреждения эмбриона при недостаточной квалификации врача (менее 1%).
— Получение ложноотрицательных и ложноположительных результатов при наличии у зародыша клеточного мозаицизма (состояние, при котором в организме присутствуют клетки с 2 и более вариантами кариотипа, при этом, чаще всего, один пул клеток содержит нормальный кариотип, а другие – «патологический»). При использовании современного цитогенетического теста такой риск существенно снижается (не более 10%).
— Длительность анализа ведет к откладыванию момента эмбриопереноса и использованию криоконсервации. Однако эмбриологи утверждают, что процедуру следует выполнять с последующей витрификацией. Это не только позволяет осуществить доскональное тестирование, но и осуществить перенос в естественном цикле, что значительно снизит нагрузку на женский организм и создает условия, максимально близкие к естественному оплодотворению.
— Высокая стоимость методики. Ее проведение ощутимо повышает стоимость протокола ЭКО.
— Необходимость прохождения лечебного цикла ЭКО при генетических заболеваниях родителей.
ПГД – это сложнейшая манипуляция по изъятию у бластомера нескольких клеток, которая должна быть проведена специалистом, прошедшим специальную подготовку и имеющим опыт осуществления таких исследований. Во всем мире возможность проведения такого обследования ограничивается стоимостью.
Цены в Санкт-Петербурге приблизительно одинаковы во всех клиниках, так как само тестирование выполняется ограниченным числом лабораторий, которые имеют необходимое оборудование и обученный персонал. Разница между клиниками в наличии эмбриологов, умеющих проводить биопсию бластомеров.
Биопсия бластомера/трофэктодермы / полярного тельца ооцита
Наши специалисты свяжутся с вами в ближайшее время
Протокол ЭКО – сложный многоэтапный процесс, результатом которого в идеале должно стать рождение здорового ребенка. Одна из процедур, которая помогает будущим родителям и медикам достичь желаемого – предимплантационная генетическая диагностика плода (ПГД).
Что такое ПГД
Предимплантационная диагностика генетических заболеваний – это генетический анализ, который проводится на стадии культивирования эмбриона, до переноса его в полость матки будущей матери. Благодаря ПГД отклонения в геноме плода можно выявить еще до наступления беременности.
Таким образом, многократно уменьшается риск:
Биопсия (забор клеток) может проводиться на разных стадиях, в зависимости от каждого конкретного случая:
Сегодня существуют разные методы ПГД, которые применяются в зависимости от того, каким оборудованием оснащена генетическая лаборатория:
Биопсия бластомера
Биопсия бластомера – процедура, при которой в блестящей оболочке эмбриона (зоне пеллюцида) делают микроскопический прокол, через который при помощи биопсийной иглы отбирают для исследования один или два бластомера.
Безопасность процедуры доказана: после биопсии, в ходе которой изымается не более двух клеток, эмбрион продолжает нормально развиваться, сохраняя достаточное количество генетического материала.
Биопсия трофэктодермы
В ходе биопсии трофэктодермы (поверхностного слоя бластоцисты) изымаются клетки, из которых впоследствии формируются внезародышевые ткани – плацента. Извлечения внутренних клеток эмбриона в этом случае не требуется. Диагностика генетических нарушений в этом случае более точна, так как может проводиться при помощи большего количества клеток.
Какие заболевания позволяет выявить ПГД
Предимплантационная генетическая диагностика эмбрионов позволяет выявить до полутора сотен наследственных заболеваний – моногенных мутаций или генетический аномалий.
Показания к проведению
В ряде случает проведение ПГД необходимо. Сдать генетический анализ нужно, если
Современные технологии биопсии эмбрионов и безопасность вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ).
С 1978 по 2014 год в мире родилось более 5 млн. детей «из пробирки». Ежегодно рождается около 300 тыс. детей с применением ВРТ.
У 0.5% всех новорожденных в мире выявляются хромосомные аномалии, которые так же являются одной из наиболее частых причин прерывания беременности, врожденных дефектов развития и умственной отсталости. Поэтому одной из важнейших задач современной репродуктивной медицины является повышение эффективности и безопасности методов ВРТ и развитие молекулярно-генетических методов преимплантационного анализа эмбрионов с целью рождения здорового ребенка.
Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) позволяет провести анализ одной или нескольких клеток эмбриона и определить риски генетических заболеваний (изменение числа, структуры хромосом, моногенные заболевания, заболевания, сцепленные с полом, резус-конфликт) у будущего ребенка до наступления беременности в рамках программы ЭКО/ИКСИ.
ПГД эмбрионов проводится на 3 или 5-6 сутки их преимплантационного развития. Для проведения диагностики необходима микрохирургическая операция – биопсия эмбриона. Это один из самых критических этапов в циклах ЭКО. В процессе биопсии бластоцисты производится забор нескольких клеток трофэктодермы для генетического анализа. Проведение биопсии связано с риском повреждения эмбриона и производится только опытными высококвалифицированными специалистами. Механическое воздействие микрохирургических инструментов на клетку может отрицательно сказаться на дальнейшем развитии и имплантации эмбриона. Поэтому современные методики биопсии трофэктодермы становятся все более атравматичными и максимально бесконтактными.
Система лазерной микрохирургии позволяет минимизировать механические воздействия на эмбрион и производить максимально быстрые, безопасные и эффективные лазерные процедуры с клетками и эмбрионами,
Преимущества лазерной биопсии:
С момента открытия отделения ЭКО в Перинатальном медицинском центре в 2008г. бипсия преимплантационных эмбрионов выполнялась с использованием лазерной системы Saturn 3 Active (Reseach Instrument, Великобритания). С 2014г. в лаборатории эмбриологии используется новейшая лазерная модель этой же фирмы-система Saturn 5 Active, обладающая целым рядом преимуществ. Режим биопсии The Saturn 5TM Biopsy Mode позволяет производить процедуру биопсии эмбриона бережно и быстро, забирая необходимое количество клеток для анализа. Во время лазерной биопсии трофэктодермы механическое воздействие на эмбрион, риски повреждения эмбриона значительно снижаются. Так же упрощается, а, следовательно, сокращается во времени сама процедура биопсии трофэктодермы. Таким образом биопсия трофэктодермы становится эффективной и относительно малотравматичной методикой получения генетического материала эмбриона и дает наиболее полную и достоверную информацию о генетическом статусе эмбриона.
Алгоритм наиболее перспективных и безопасных подходов в лечении бесплодия в настоящее время включает следующие лабораторные этапы: