Передімплантаційна діагностика ембріона методом NGS у Житомирі

За допомогою NGS можна діагностувати різні види генетичних порушень:

1. PGT-A — виявлення анеуплоїдій, тобто відхилень від нормальної кількості всіх 23 пар хромосом.
2. PGT-M — діагностика моногенних захворювань, спричинених мутаціями у певних генах. Метод застосовується, якщо у майбутніх батьків існує ризик передачі спадкових захворювань, таких як муковісцидоз, спінальна м’язова атрофія, хвороба Гоше, гемофілія, та інших патологій із встановленим молекулярно-генетичним механізмом спадкування.
3. PGT-SR — виявлення хромосомних структурних перебудов, таких як транслокації та інверсії.
4. PGT-P — оцінка полігенних ризиків, пов’язаних з імовірністю розвитку багатофакторних захворювань.

Порівняно з технологіями, що раніше використовувалися, такими як FISH і хромосомний мікроматричний аналіз, NGS має низку істотних переваг. Метод допомагає виявляти як великі хромосомні порушення, так і сегментальні аномалії (невеликі ділянки втрати чи подвоєння генетичного матеріалу). Крім того, технологія використовує меншу кількість реагентів, відрізняється високою відтворюваністю результатів і згодом стала більш економічно доступною для клінічного застосування. У сучасній репродуктивній медицині NGS інтегровано до протоколів допоміжних репродуктивних технологій, що допомагає відібрати ембріони з найбільшим потенціалом до успішної імплантації.

Показання до передімплантаційної діагностики ембріона методом NGS

Цей метод рекомендується не всім парам, які проходять лікування безпліддя. Основні показання до його проведення:

1. Повторні невдалі спроби ЕКЗ. Діагностика PGT-A методом NGS дозволяє виявити анеуплоїдні ембріони та вибрати для перенесення ті, які мають нормальний хромосомний набір.
2. Повторні мимовільні викидні в анамнезі. У багатьох випадках репродуктивні втрати спричинені хромосомними аномаліями зародка, несумісними з нормальним розвитком вагітності.
3. Пізній репродуктивний вік. Імовірність появи ембріонів із порушеннями числа хромосом підвищується у жінок віком від 35 років, оскільки поступово знижується якість яйцеклітин. У чоловіків після 40-річного  віку також зростає ризик накопичення генетичних змін у сперматозоїдах.
4. Носійство в одного з партнерів збалансованих хромосомних перебудов, таких як робертсонівські та реципрокні транслокації, інверсії хромосом. Незважаючи на відсутність клінічних проявів у носія, такі зміни підвищують ризик утворення незбалансованих гамет і, як наслідок, ембріонів із тяжкими генетичними порушеннями. У цій ситуації застосовується PGT-SR.
5. Сімейний анамнез моногенних захворювань. Якщо в сім’ї вже зустрічалися спадкові хвороби чи виявлено носійство певних генетичних мутацій у майбутніх батьків, рекомендується проведення PGT-M за допомогою технології NGS.
6. Підготовка до ЕКЗ у разі наявності генетичних чинників ризику.

Навіть за відсутності підтвердженого безпліддя деякі пари вибирають передімплантаційну діагностику в межах підготовки до ЕКЗ, якщо хочуть максимально знизити ймовірність народження дитини з генетичними порушеннями.

Підготовка до передімплантаційної діагностики ембріона за допомогою методу NGS

Підготовчий процес — це комплекс клінічних, лабораторних та організаційних заходів:

1. Консультація репродуктолога та лікаря-генетика. Фахівці докладно вивчають репродуктивний та сімейний анамнез подружжя, оцінюють результати попередніх обстежень і спроб ЕКЗ, на підставі отриманих даних вибирають оптимальний вид передімплантаційного тестування.
2. Генетичне консультування. Фахівець пояснює майбутнім батькам принцип роботи методу NGS, його діагностичні можливості та обмеження. Після обговорення всіх аспектів подружжя підписують поінформовану добровільну згоду на проведення генетичного тестування.
3. Каріотипування та молекулярно-генетичне тестування.
4. Лабораторна підготовка. Виконується ретельна валідація використовуваної NGS-платформи для підтвердження її аналітичної надійності та отримання відтворюваних результатів, а також налаштування і перевірка біоінформатичного конвеєра, що аналізує біоптати. 

Підготовка до стандартного протоколу екстракорпорального запліднення передбачає індивідуальний підбір схеми стимуляції овуляції, пункцію фолікулів та отримання яйцеклітин, запліднення ооцитів (найчастіше методом ІКСІ), культивування ембріонів у лабораторії до стадії бластоцисти. 

Як проходить передімплантаційна діагностика ембріона NGS

Цей лабораторний процес поєднує технології ембріології, молекулярної генетики, біоінформатики та складається з таких етапів:

1. Біопсія трофектодерми бластоцисти. Після культивування ембріонів на 5–6-ту добу ембріолог акуратно відокремлює 5–10 клітин трофектодерми під контролем інвертованого мікроскопа, оснащеного високоточними мікроманіпуляторами та лазерною системою. У МЦ «Мати та дитина» після біопсії ембріони піддаються кріоконсервації до отримання результатів тестування.
2. Фіксація біоптатів, вилучення ДНК із ядер клітин та ампліфікація геному. Це дозволяє багаторазово збільшити обсяг вихідного матеріалу для подальшого секвенування.
3. Підготовка бібліотеки ДНК. Шляхом фрагментації ампліфікованої ДНК, приєднання спеціальних адаптерів до кінців фрагментів, ПЛР-ампліфікації створюється набір ДНК-фрагментів, придатних для аналізу на NGS-платформі.
4. Секвенування на платформі NGS. Підготовлена ДНК-бібліотека завантажується у секвенатор. У клінічній практиці широко використовуються платформи Illumina та їх аналоги, які забезпечують високу точність і відтворюваність результатів. Під час дослідження відбувається паралельне зчитування мільйонів коротких фрагментів ДНК (так званих reads).
5. Біоінформатичний аналіз даних. Результати секвенування проходять багаторівневу комп'ютерну обробку з використанням спеціалізованого програмного забезпечення: вирівнювання послідовностей на референсний геном людини, визначення копійності хромосом, виявлення анеуплоїдій, сегментальних делецій і дуплікацій.
6. Інтерпретація результатів і видача висновку лікарем-генетиком спільно з репродуктологом. За підсумками діагностики ембріони класифікуються на кілька категорій: з нормальним генетичним профілем, мозаїчні, з неінформативними результатами (потребують повторної оцінки).

На підставі проведеного аналізу пацієнтам надається докладний звіт з описом отриманих даних, їх клінічного значення та рекомендаціями щодо подальшої тактики лікування. 

Що показують результати передімплантаційної діагностики ембріона методом NGS 

Підсумковий висновок допомагає вибрати ембріон з найбільшим потенціалом до успішної імплантації та мінімальним ризиком народження дитини зі спадковими захворюваннями:

Медичний факт: навіть перенесення евплоїдного ембріона не гарантує настання вагітності зі 100%-ю ймовірністю. Проте результати PGT методом NGS допомагають вибрати ембріон із найсприятливішим генетичним профілем і суттєво знизити ризик викидня та народження дитини з тяжкою спадковою патологією.