Veseliem embrijiem ir hromosomu defekti

Ģenētiskie testi, kas paredzēti, lai atsijātu embrijus, kuri pēc in vitro apaugļošanas (IVF) visticamāk neizaugs par veseliem mazuļiem, bieži tiek ievadīti pāriem, kuri saņem ārstēšanu, lai gan šķiet, ka tas maz ietekmē grūtniecības biežumu. Jauns pētījums, kas ietver augstākas izšķirtspējas ģenētisko skrīningu, rada jaunas šaubas, parādot, ka lielākajai daļai šūnu pat veselos embrijos ir šādi hromosomu defekti.





Pievienojieties punktiem: Katrs punkts šajā masīva testā apzīmē testa DNS gabalu. Krāsa nosaka līdzību starp testa DNS un citu atsauces paraugu.

Evelīna Vanneste un viņas kolēģi Lēvenas Katoļu universitāte , Beļģijā, izmantoja jaunas, augstākas izšķirtspējas skrīninga metodes, lai analizētu šūnas no trīs vai četras dienas veciem embrijiem no 23 auglīgiem pāriem, kas jaunāki par 35 gadiem. Embrijus parasti analizē šajā attīstības stadijā, jo mazāk nobrieduši embriji satur mazāk informācijas. , un attīstītākus embrijus ir grūtāk pārnest.

Vanneste un viņas kolēģi atklāja, ka vairāk nekā 90 procentiem šūnu bija dažas hromosomu anomālijas, kas zināmā mērā izskaidro, kāpēc cilvēkiem kopumā ir tik zems auglības līmenis. Bet tas arī nozīmē, ka pēc skrīninga daži izmantojamie embriji var tikt izmesti.



Pirmsimplantācijas ģenētiskā skrīnings (PGS) parasti ietver vai nu polimerāzes ķēdes reakciju (PCR), kas atklāj ģenētiskus traucējumus, pastiprinot noteiktu mutācijas DNS gabalu, vai fluorescējošu in situ hibridizāciju (FISH), kas ļauj pārbaudīt hromosomu struktūras defektus pret normālu. hromosomas, bet nevar vienlaikus pārbaudīt visas hromosomas. Rezultātā var palaist garām hromosomu problēmas, kas var kavēt veiksmīgu grūtniecību.

Vanneste un viņas kolēģi izmantoja divus jaunākus rīkus - SNP masīvu un BAC masīvu, lai meklētu hromosomu kļūdas visā genomā. SNP masīvs var identificēt variācijas īsos DNS fragmentos, savukārt BAC masīvs var analizēt lielākus hromosomu gabalus, lai noteiktu strukturālās kļūdas. Komanda pētīja šūnas no 23 embrijiem, kas ņemti no deviņiem pāriem ar normālu auglību, kuriem tika veikta IVF ārstēšana, lai izslēgtu embrijus ar specifiskām ģenētiskām slimībām. Pētniekiem par pārsteigumu viņi atklāja, ka 90 procentiem šūnu bija dublēti vai trūkst hromosomu gabali. Ne tikai tas, bet arī kļūdas mainījās dažādās šūnās, kas ņemtas no tā paša embrija.

Tas liecina, ka cilvēka embrijiem dabiski ir augsta hromosomu nestabilitāte, vismaz dažu pirmo šūnu dalīšanās kārtu laikā. Tas pats ir novērots makakiem, bet ne pelēm, saka Vanneste, un tā evolūcijas iemesls vēl nav skaidrs. Iespējams, nestabilitāte ir mehānisms, kas var ātri radīt ģenētisko daudzveidību, tādējādi ļaujot ātrāk pielāgoties mainīgajai videi, viņa saka.



Vannestes rezultāti var daļēji izskaidrot cilvēku salīdzinoši zemo auglības līmeni, kas ir aptuveni 30 procenti, taču šis rādītājs joprojām ir daudz augstāks nekā viņas komandas atrastie 10 procenti šķietami ģenētiski normālu embriju. Tas nozīmē, ka daudziem embrijiem jāattīstās par veseliem mazuļiem, lai gan viņu hromosomām šajā posmā ir defekti. Embrijam augot, komplementāras mutācijas tā šūnās var kompensēt viena otru, vai arī šūnas bez hromosomu defektiem var apdzīvot embriju.

Par pirmsimplantācijas skrīninga priekšrocībām jau notiek asas diskusijas, jo hromosomu kļūdas bieži rodas gados vecākām sievietēm, kurām sākumā var izdalīties maz olšūnu, un ir sliktākas veiksmīgas impregnēšanas iespējas pēc invazīvām biopsijām, lai noņemtu šūnas ģenētiskai skrīningam.

Neviens no mums nav īsti normāls, tāpēc mēs tērējam savu laiku, mēģinot pārbaudīt normālu stāvokli, saka Stjuarts Leiverijs, konsultants reproduktīvajā medicīnā no Hamersmitas slimnīcas Londonā, Apvienotajā Karalistē. embrijs.



Ne Leverijs, ne Vanneste neiesaka pilnībā atteikties no IVF skrīninga, taču viņi abi apgalvo, ka hromosomas no vairāk vai mazāk attīstītiem embrijiem var nodrošināt ticamākus rezultātus, jo hromosomu nestabilitāte tad nav tik liela problēma. Vanneste saka, ka genoma analīzes laika punkta maiņa uz agrākas stadijas polāro ķermeņa analīzi vai vēlāku posmu ar blastocistu biopsiju varētu būt labāka pieeja ģenētiski normālu embriju atlasei pārvietošanai.

Polārie ķermeņi ir šūnas, kas palikušas pāri no meiotisko šūnu dalīšanās, kas veido olšūnu, kas satur tikai DNS no mātes un tāpēc nevar parādīt kļūdas no tēva vai radušās pēc apaugļošanas. Taču šī metode ir saudzējoša pret embriju, un polārajos ķermeņos esošās hromosomu kļūdas pārnēsā visas embrija šūnas, nodrošinot spēcīgu pamatojumu embriju ar kļūdām izmešanai.

Turpretim cilvēka blastocistai piecu dienu vecumā ir aptuveni 100 šūnu, no kurām dažas veidos placentu, nevis augļa audus. Tas ļauj noņemt vairākas šūnas, kas atvieglo ģenētisko analīzi un ietver DNS, kas iegūta no tēva. Hromosomu nestabilitāte šajā posmā ir mazāk izteikta, taču līdz nesenam laikam nav bijis praktiski analizēt blastocistu šūnas, jo tās ir daudz grūtāk pārnest. Taču jaunākās metodes, kas ietver embriju sasaldēšanu, padara blastocistu analīzi, kam seko vēlāka pārnešana, praktiskāku.



Laverijs saka, ka polāro ķermeņa analīzi varētu īpaši noderēt gados vecākām sievietēm, kurām ir palikušas tikai dažas vērtīgas olas. Viņš saka, ka jaunākām sievietēm blastocistu biopsijas var piedāvāt daudzsološākus rezultātus.

Tomēr SNP un BAC masīvi joprojām ir salīdzinoši dārgi. Vēl vienu, lētāku metodi cilvēka hromosomu analīzei, ko sauc par salīdzinošo genoma hibridizāciju (CGH), izstrādā Elpida Fragouli no Oksfordas universitātes Nūfīldas dzemdniecības un ginekoloģijas nodaļas un Apvienotās Karalistes Reprogenetics. Šī pieeja ļauj pārbaudīt visus 23 cilvēka hromosomu pārus no blastocistām ar nedaudz zemāku izšķirtspēju.

Izmantojot CGH, no embrija ekstrahētā DNS tiek pastiprināta, marķēta ar zaļu krāsu un sajaukta ar normālu atsauces DNS, kas ir marķēta sarkanā krāsā. Pēc tam maisījumu izklāj uz priekšmetstikliņiem kopā ar metafāzes (agrīnās stadijas) hromosomām, ar kurām saistās DNS maisījums. Hromosomas ir kondensētas atšķirīgās formās, un zaļās un sarkanās fluorescences attiecība katras hromosomas garumā norāda, vai embrija hromosomas ir zaudējušas vai dublējušas pamanāmus gabalus. Sākotnējie klīniskie rezultāti, izmantojot blastocistu embriju metodi, ir bijuši daudzsološi, saka Fragouli.

paslēpties