Сибирское отделение российской академии медицинских наук
 
 

Ученые: эмбрионы во время развития могут отсеивать аномальные клетки

12 Января 2016

Сайт ТГУ

15.12.2015

Ученые: эмбрионы во время развития могут отсеивать аномальные клетки

Аспирантка кафедры цитологии и генетики БИ ТГУ и лаборатории цитогенетики НИИ медицинской генетики Дарья Жигалина в рамках исследований, поддержанных грантом РФФИ, разрабатывает малоинвазивный способ генетической диагностики в репродуктивной медицине, который может пролить свет на раннее эмбриональное развитие и доказать существование механизмов саморегуляции.

В мире растет число бесплодных пар, и репродуктивные технологии становятся одним из приоритетных направлений медицины. Самой распространенной вспомогательной технологией остается экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО), которое тесно сопряжено с предымплантационной генетической диагностикой. Такого рода диагностика позволяет провести отбор эмбрионов без хромосомных нарушений, что в дальнейшем повышает вероятность имплантации, снижает риск выкидышей и предупреждает рождение детей с патологиями.

В настоящее время для такого скрининга используются инвазивные подходы. Наиболее часто проводят забор одной клетки у эмбриона на третий день развития либо нескольких клеток на пятый день (стадия бластоцисты). Существует точка зрения, что эта процедура может в дальнейшем привести к снижению вероятности успешной имплантации эмбриона и его жизнеспособности. Кроме того, исследования, проведенные на животных, свидетельствуют о том, что забор клеток может послужить причиной нейродегенеративных заболеваний и нарушения функционирования репродуктивной системы у потомства. В 2013 году итальянские ученые обнаружили ДНК во внутриполостной жидкости эмбриона, которая во время циклов ЭКО, как правило, утилизируется за ненадобностью. Метод генетической диагностики на основе анализа этой жидкости был бы менее инвазивен и, как следствие, менее травматичен для эмбриона.

– В рамках исследования можно будет оценить принципиальную возможность разработки такого метода диагностики, – рассказывает Дарья Жигалина. – На данный момент не доказано, что генетические нарушения можно обнаружить с помощью анализа этой жидкости с той же точностью, что и при анализе клеток эмбриона. Если у итальянских ученых при сопоставлении ДНК трофэктодермы (оболочки эмбриона) и внутриполостной жидкости совпадение составило порядка 97%, то у американских – только 52%. Первые результаты, полученные в рамках моего исследования, также неоднозначные. Однако стоит отметить, что если в жидкости обнаруживаются какие-то генетические нарушения, как правило, они есть и в самом эмбрионе.

По словам Дарьи, результаты ее исследования также могут послужить прямым доказательством того, что эмбрионы имеют механизмы саморегуляции, позволяющие в процессе развития отсеивать клетки с хромосомными аномалиями.

– Сейчас существуют только косвенные доказательства существования таких механизмов, – отмечает аспирантка. – Дело в том, что в первые дни развития эмбрион очень быстро делится, при этом есть высокая вероятность образования хромосомных нарушений. Должны быть механизмы саморегуляции, которые удаляют клетки с аномальным кариотипом и оставляют с нормальным. Отмирающие клетки, по всей видимости, и попадают во внутриполостную жидкость, то есть, по большому счету, с помощью ее анализа появляется возможность проследить историю развития эмбриона.

В ходе исследования Дарье предстоит провести сравнительный ДНК-анализ трех образцов от каждого из 50 эмбрионов, переданных лаборатории в рамках сотрудничества с Красноярским центром репродуктивной медицины – клеток эмбриобласта, трофэктодермы и внутриполостной жидкости. Кроме того, аспирантка «покрасит» клетки факторами, которые проявятся, если эти клетки начнут отмирать. Таким образом можно будет сравнить отмирание клеток с аномалиями и без, что позволит доказать существование механизмов саморегуляции эмбриона.

– В случае если предлагаемый метод предымплантационной генетической диагностики окажется менее информативным по сравнению с используемыми в настоящий момент подходами, анализ внутриполостной жидкости все равно может стать подспорьем для специалистов при оценке хромосомного набора клеток эмбриона, – подчеркивает Дарья. – В частности, сейчас очень остро стоит проблема хромосомного мозаицизма, ведь при анализе берут всего несколько клеток, но это не дает гарантии того, что все остальные – нормальные. Анализ внутриполостной жидкости мог бы помочь решить эту проблему.