Качество эмбриона - Embryo quality
Качество эмбриона - это способность эмбриона успешно функционировать с точки зрения обеспечения высокой вероятности наступления беременности и / или здорового человека. Профилирование эмбриона - это оценка качества эмбриона путем квалификации и / или количественной оценки различных параметров. Оценка качества эмбрионов определяет выбор при выборе эмбрионов при экстракорпоральном оплодотворении .
В общем, профилирование эмбрионов для прогнозирования частоты наступления беременности фокусируется в основном на визуальных профилях и краткосрочных биомаркерах, включая экспрессию РНК и белков , предпочтительно в окружении эмбрионов, чтобы избежать их повреждения. С другой стороны, профилирование эмбриона для прогнозирования состояния здоровья делает больший акцент на геноме , а там, где существует риск генетического нарушения, оно чаще включает взятие образцов клеток эмбриона для преимплантационной генетической диагностики .
Прогнозирование частоты наступления беременности
Микроскопия
Качество эмбриона в определенные моменты времени в основном оценивается с помощью микроскопии с использованием системы морфологической оценки. Было показано, что это значительно улучшает показатели беременности .
Покадровая микроскопия - это расширение микроскопии, при котором морфология эмбрионов изучается во времени. По состоянию на 2014 год покадровая микроскопия для оценки качества эмбрионов переходит из экспериментальной стадии в нечто, имеющее достаточно доказательств для более широкого клинического использования. В исследованиях с использованием инкубатора с замедленной съемкой EmbryoScope (tm) использовались несколько индикаторов качества эмбриона, такие как прямое расщепление от 1 до 3 клеток, а также начало уплотнения и начало бластуляции. Кроме того, двухпронуклеарные зиготы (2PN), переходящие через состояния 1PN или 3PN, имеют тенденцию развиваться в эмбрионы более низкого качества, чем те, которые постоянно остаются 2PN.
Молекулярный анализ
Молекулярный анализ можно провести, взяв одну из клеток эмбриона. Анализ может варьироваться по степени от одного целевого биомаркера до целых геномов , транскриптомов , протеомов и метаболомов . Результаты могут быть использованы для оценки эмбрионов путем сравнения моделей с теми, которые ранее были обнаружены среди эмбрионов при успешной и неудачной беременностях:
Профилирование транскриптома
При оценке транскриптома исследования профилей экспрессии генов человеческих эмбрионов ограничены по юридическим и этическим причинам.
Профили экспрессии генов кумулюсных клеток, окружающих ооцит и ранний эмбрион, или на клетках гранулезы , обеспечивает альтернативу, которая не включает взятие проб из самого эмбриона. Профилирование кумулюсных клеток может дать ценную информацию об эффективности протокола гиперстимуляции яичников и может косвенно прогнозировать анеуплоидию ооцитов, развитие эмбриона и исходы беременности, без необходимости выполнять какие-либо инвазивные процедуры непосредственно на эмбрионе.
Кроме того, микроРНК (miRNA) и внеклеточная ДНК (cfDNA) могут быть взяты из окрестностей эмбриона, функционируя как маркеры уровня транскриптома качества эмбриона.
Профилирование протеома
Профилирование протеома эмбрионов может быть косвенно оценено путем отбора проб белков, обнаруженных в непосредственной близости от эмбрионов, что обеспечивает неинвазивный метод профилирования эмбрионов. Примеры белковых маркеров, оцениваемых при таком профилировании, включают CXCL13 и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор , где более низкие количества белка связаны с более высокими темпами имплантации. Присутствие растворимого HLA-G можно рассматривать как еще один параметр, если необходимо сделать выбор между эмбрионами одинакового видимого качества.
Другой уровень возможностей может быть достигнут за счет оценки профиля эмбриона, адаптированного к материнскому статусу в отношении, например, здоровья или иммунного статуса, потенциально дополнительно детализированного с помощью аналогичного профилирования материнского генома, транскриптома, протеома и метаболома. Двумя примерами белков, которые могут быть включены в профилирование матери, являются производные из эндометрия stathmin 1 и аннексин A2 , понижающая и повышающая регуляция которых, соответственно, связаны с более высокими показателями успешной имплантации.
Профилирование генома
Систематический обзор и метаанализ существующих рандомизированных контролируемых исследований показал, что нет доказательств положительного эффекта PGP, измеряемого по коэффициенту живорождения . Напротив, у женщин преклонного возраста матери PGP значительно снижает рождаемость. Технические недостатки, такие как инвазивность биопсии и хромосомный мозаицизм, являются основными факторами, лежащими в основе неэффективности PGP.
Основным недостатком геномного профилирования для оценки качества эмбриона является то, что результаты обычно основываются на оценке отдельной клетки, PGP имеет собственные ограничения, поскольку тестируемая клетка может не соответствовать эмбриону из-за мозаицизма .
При использовании для женщин преклонного возраста и для пациентов с повторяющейся неудачей ЭКО, PGP в основном проводится в качестве скрининга для выявления хромосомных аномалий, таких как анеуплоидия , реципрокные и робертсоновские транслокации, а также в нескольких случаях для других аномалий, таких как хромосомные инверсии или делеции. . Принцип, лежащий в основе этого, заключается в том, что, поскольку известно, что числовые хромосомные аномалии объясняют большинство случаев потери беременности, а большая часть человеческих эмбрионов являются анеуплоидными, выборочная замена эуплоидных эмбрионов должна увеличить шансы на успешное лечение ЭКО. . Методы комплексного хромосомного анализа включают сравнительную геномную гибридизацию массивов (aCGH), количественную ПЦР и массивы SNP . В сочетании с биопсией одного бластомера на эмбрионах на 3-й день aCGH очень надежен: 2,9% протестированных эмбрионов без результатов и связаны с низким уровнем ошибок (1,9%). Нет никаких доказательств того, что проверка эмбриона на аномальное количество хромосом увеличивает количество живорождений.
В дополнение к скринингу на конкретные аномалии, разрабатываются методы, которые могут использовать вплоть до полного секвенирования генома , на основе которого генетическое профилирование может оценивать образцы ДНК, сравнивая с теми, которые ранее были обнаружены среди эмбрионов при успешных или неудачных беременностях.
Прогноз здоровья
Основным методом, используемым в настоящее время для прогнозирования здоровья конечного человека эмбриона, является преимплантационная генетическая диагностика (также называемая предимплантационным генетическим скринингом , преимплантационным генетическим профилированием или PGP), чтобы определить, унаследует ли полученный человек конкретное заболевание или нет. С другой стороны, систематический обзор и метаанализ существующих рандомизированных контролируемых исследований показал, что нет никаких доказательств положительного эффекта PGP, измеренного по коэффициенту живорождения . Напротив, у женщин преклонного возраста матери PGP значительно снижает рождаемость. Технические недостатки, такие как инвазивность биопсии и хромосомный мозаицизм, являются основными факторами, лежащими в основе неэффективности PGP.