Благодаря тому, что в программах ЭКО специалисты могут наблюдать за яйцеклетками и эмбрионами, появилась возможность исследовать их хромосомы и гены и, таким образом, диагностировать многие наследственные заболевания.
Так как диагноз при этом ставится до переноса эмбриона в полость матки, эти исследования получили название "предимплантационная генетическая диагностика" (Preimplantation Genetic Diagnostics – PGD) - диагностика до прикрепления (имплантации) эмбриона (в эндометрий), т. е. до наступления беременности.
Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) – ранняя форма пренатальной диагностики, разработанная в конце 1980-х годов для помощи парам, находящимся в группе риска по возможности передачи наследственных заболеваний потомству. Если у таких пар есть желание получить здоровое потомство, единственным, помимо ПГД, возможным вариантом для них служит пренатальная диагностика с применением амниоцентеза или цитогенетического исследования ворсин хориона (ЦИВХ). Основным недостатком пренатальной диагностики является то, что при выявлении у плода заболевания перед парой встает дилемма, прерывать ли беременность или пролонгировать ее, зная, что ребенок будет страдать наследственной болезнью. ПГД предоставляет некоторым парам альтернативу, поскольку диагностика производится на преимплатационных эмбрионах и пациентке переносятся лишь здоровые эмбрионы. Таким образом, беременность начинается с осознания факта, что плод не будет болен.
Показания к проведению предимплантационной генетической диагностики:
- возраст женщины более 40 лет;
- мужское бесплодия, при котором подтверждены анеуплоидии в сперматозоидах;
- повторяющиеся выкидыши;
- несколько неудачных попыток ЭКО;
- определение пола, включая наличие заболеваний, связанных с полом;
- наличие у одного из родителей хромосомных транслокаций.
Как проводится предимплантационная диагностика наследственных заболеваний?
У ооцитов и эмбрионов клеточную биопсию можно осуществить на трех различных этапах:
1. Ооцит/зигота (биопсия полярного тельца).
2. 6-10-клеточный эмбрион на стадии дробления (биопсия на стадии дробления).
3. Эмбрионы на стадии бластоцисты (биопсия бластоцист).
Биопсия на стадии дробления является наиболее широко применяемой в мире методикой. При биопсии полярного тельца исследуются лишь материнские хромосомы.
От каждого из родителей ребенок получает только половину набора хромосом. Каждая клетка содержит полный набор хромосом, и незрелые половые клетки не являются исключением. Каким же образом оказывается, что в момент слияния половые клетки имеют лишь половинный набор хромосом?
У сперматозоидов это происходит от того, что при созревании они делятся, и каждый получает половину из полного набора. Яйцеклетка в процессе созревания сбрасывает ровно половину своего хромосомного набора в "мусорную корзинку" - так называемое полярное тельце. Полярное тельце можно забрать и изучить его гены и хромосомы, и в результате исследования определить, здорова яйцеклетка или нет, не повредив при этом саму яйцеклетку. Оплодотворяют только здоровые яйцеклетки. Это и обеспечивает развитие здорового плода.
В некоторых случаях для предимплантационной диагностики производят биопсию самого эмбриона. При биопсии из 6-8 клеточного эмбриона удаляется одна или две клетки (бластомеры), которые и подвергают исследованию. Доказано, что все эти манипуляции абсолютно безвредны для будущего ребенка и никак не сказываются на его развитии и здоровье.
ПГД можно сравнить с пренатальной диагностикой. Биопсия эмбриона эквивалента ЦИВХ или амниоцентезу, а диагностику бластомера можно приравнять к пренатальной диагностике. Поскольку здесь имеет место применение двух методик, биопсии и диагностики, группа ПГД состоит из группы ИКСИ и группы генетиков. Методика биопсии эмбрионов должна выполняться компетентным эмбриологом, но диагностика должна проводиться отделением генетики.
Какие наследственные заболевания можно исключить с помощью предимплантационной диагностики?
Уже сегодня, благодаря имеющимся методикам, возможна диагностика большого числа генетических заболеваний: муковисцедоза, гемофилии, таласемии, болезни Тея-Сакса, дефицита 1-антитрипсина и других.
Кроме этого, предимплантационная диагностика позволяет предупредить рождение ребенка с уродствами и болезнью Дауна у женщин старше 35 лет, которые в связи с возрастом имеют высокий риск рождения ребенка с такими отклонениями.
Важным моментом является также стоимость процедуры, поскольку ряд технологий клеточной диагностики являются весьма затратными. К примеру, стоимость зондов для FISH может равняться стоимости цикла ЭКО, что делает ПГД весьма дорогой манипуляцией. В Великобритании некоторые органы здравоохранения финансируют циклы ПГД, в других странах также отмечено применение государственных средств или фондов страховых компаний для данной цели; если оплачивать процедуру приходится самим пациентам, они могут выбрать пренатальную диагностику.
Наиболее логичным и наиболее мотивированным представляется применение ПГД в группе пациенток, страдающих бесплодием или привычным невынашиванием беременности. Пациенты, являющиеся носителями хромосомных аномалий, представляют собой одну из сложнейших групп для лечения в связи с ограниченным количеством доступных зондов и отмечаемым у них высоким уровнем аномальных эмбрионов.
Этика и законодательство
Законодательство в отношении ПГД различается в разных странах. Многие страны приняли законы, регламентирующие ПГД или же ПГД и исследования эмбрионов, в других же таких законов нет. Тем не менее, ряд стран запретили ПГД? Что поразительно, принимая во внимание, цель ПГД – устранить необходимость в прерывании беременности. Основным аргументом против ПГД является возможность злоупотреблений, к примеру, определения пола эмбрионов для балансирования семьи или для выбора определенных характеристик ребенка, так называемых «дизайнерских детей». Злоупотребление пренатальной диагностикой отмечалось в некоторых странах на протяжении многих лет, но, как и при всех медицинских манипуляциях, положительное должно перевешивать отрицательное; технологии не следует запрещать лишь из-за риска злоупотребления ими. Законодательство, регламентирующее применение ПГД, должно решить эти вопросы. В Великобритании Управление по контролю за человеческим оплодотворением и эмбриологией, лицензирующее все центры ЭКО, запретило определение пола эмбрионов с целью балансирования состава семьи; оно также выдает лицензии всем центрам ПГД. Следует помнить, что ПГД не является простой процедурой, прежде всего из-за ее высокой инвазивности и низкой частоты беременности. Для пар, желающих получить «дизайнерского ребенка», пренатальная диагностика является более легким путем, при котором возможна единовременная диагностика многих заболеваний.
Будущее ПГД
Развитие ПГД в последние 10 лет было весьма медленным. По-прежнему невозможно поставить диагноз муковисцидоза или болезни Дауна по одной клетке, и список диагностируемых заболеваний весьма невелик. ПГД оказалась более сложной манипуляцией, чем предполагалось: концепция единственной клетки как репрезентативной по отношению ко всему эмбриону была размыта и осложнена открытием высокой частоты у эмбрионов человека хромосомного мозаицизма. К сожалению, несколько раз имели место диагностические ошибки, в основном обусловленные хромосомным мозаицизмом, выпадением аллеля или контаминацией (возможно, клетками кумулюса или сперматозоидами). Тем не менее, недавние исследования показали, что вероятность ошибки при диагнозе муковицидоза составила 0,3-5,6% в зависимости от того, 1 или 2 клетки были исследованы; этот риск можно снизить до 0,015-1,25%, рассматривая как пригодные к переносу лишь гомозиготные непораженные эмбрионы.