Большинство семейных пар, страдающих бесплодием и готовящихся к ЭКО, сталкиваются с проблемой получения качественных эмбрионов, потому что именно от этого чаще всего зависит успех репродуктивной процедуры. До сих пор качество эмбрионов определялось визуально уже после оплодотворения яйцеклеток — по внешним признакам, или, говоря научным языком, морфологически. Такой метод имеет много ограничений и погрешностей.
Генетическую полноценность зародыша также можно определить с помощью инвазивного метода — преимплантационного кариотипирования и генотипирования, который используется в ряде случаев (например, это очень важно, если носительство серьезного заболевания передается через половые хромосомы, а значит, необходимо определить пол будущего ребенка).
Качество сперматозоидов можно определить и микроскопически, то есть путем изучения их строения (морфологии). Этот метод позволяет выбрать здоровые (на вид) сперматозоиды для искусственного оплодотворения.
В отношении проверки качества яйцеклеток до сих пор существовал серьезный пробел. Теоретически предполагалось, что искусственная стимуляция яичников для получения женских половых клеток с целью их оплодотворения не должна ухудшать их качество. Однако никто не знает, как можно определить качество яйцеклетки до ее оплодотворения.
Длительный период о качестве яйцеклеток судили по размерам (диаметру) созревающих фолликулов (пузырьков с яйцеклетками), но диапазон размеров нормальных фолликулов оказался слишком большим, поэтому такой метод не получил поддержки у практикующих репродуктологов.
Поскольку яйцеклетка окружена фолликулярной жидкостью, возник вопрос: а можно ли по каким-то особым маркерам этой жидкости определить качество яйцеклетки для правильного подбора полового материала перед процессом искусственного оплодотворения?
Фолликулярная жидкость к тому времени исследовалась уже не один год, и ее состав был хорошо изучен. Она играет важную роль в созревании ооцита, содержит большое количество прогестерона и других веществ. Оказалось, что свободно плавающая ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) может быть хорошим прогностическим маркером, определяющим качество яйцеклетки и будущего эмбриона.
Вообще ДНК бывает двух видов: ядерная (она находится в ядрах клеток) и митохондриальная (в митохондриях клеток). Но в крови человека и других жидкостях организма постоянно «плавает» большое количество фрагментов ДНК, попавших в плазму и кровь в результате разрушения и гибели клеток. Этот процесс — нормальное проявление функционирования организма: на смену старым и поврежденным клеткам приходят новые, недавно образовавшиеся клетки.
Фрагменты внеклеточной (или свободно плавающей) ДНК (cfDNA) были обнаружены еще в 1948 году, но тогда значение этой находки не поняли. И только в 2000-х ученые начали уделять особое внимание изучению этого вида ДНК, поскольку в случае массовой гибели клеток ее уровень в крови повышается. А это явление характерно для злокачественных образовани и ряда других серьезных патологий организма.
В современном акушерстве успешно зарекомендовал себя метод определения фрагментов ДНК плода в крови и шеечной слизи матери, который используется как неинвазивное пренатальное кариотипирование. Этот метод постепенно замещает существующие пренатальные генетические скрининги, определяющие биомаркеры в крови беременной женщины, а также такие инвазивные методы диагностики, как забор околоплодных вод и ворсин хориона для определения набора хромосом плода.
Недавно французские ученые провели первое исследование для определения уровня cfDNA в фолликулярной жидкости у женщин, готовящихся к ЭКО. Одна из гипотез исследования формулировалась так: некачественные фолликулы имеют больше повреждений зернистых клеток, выстилающих пузырек внутри, что может влиять и на качество самой яйцеклетки. Количество внеклеточной ДНК в фолликулярной жидкости имеет строгую зависимость с размерами фолликулов — чем больше размеры последних, тем выше уровень cfDNA (такое явление наблюдается при созревании яйцеклеток у многих млекопитающих). Но оказалось, что и небольшие фолликулы, как и зрелые с нормальными размерами, могут иметь повышенный уровень фрагментов ДНК, что говорит в пользу клеточного повреждения внутри фолликула. До 85 % такой ДНК возникает в результате гибели зернистых клеток путем самоуничтожения (апоптоза). Программа апоптоза включается в тех случаях, когда есть какое-то повреждение клеток, выявленное защитными механизмами организма.
Когда провели сравнение уровня фрагментации cfDNA в фолликулярной жидкости с трехдневными эмбрионами, которые образовались в результате оплодотворения яйцеклеток, полученных из исследуемых фолликулов, оказалось, что между уровнем фрагментации и качеством эмбрионов есть прямая зависимость. У здоровых эмбрионов уровень фрагментации был на 25 % меньше, чем у эмбрионов с патологиями. Объяснили ученые данный феномен тем, что между зернистыми клетками и ооцитом существует тесная связь и происходит постоянный «обмен сигналами», поэтому при нарушении развития этих клеток наблюдается нехватка «положительных сигналов», и развитие ооцита тоже страдает. По другой версии, механизм снижения качества ооцитов может быть связан с отрицательным влиянием «больных» зернистых клеток на развитие яйцеклетки путем выработки повышенного количества «негативных сигналов».
Однозначный вывод можно сделать приблизительно такой: высокая концентрация cfDNA в фолликулярной жидкости имеет связь с низким качеством эмбрионов.
Новое революционное открытие в репродуктивной медицине может помочь не только более качественно подобрать яйцеклетки для ЭКО, но и найти лучших женщин-кандидатов для проведения этой процедуры и получения более качественных донорских яйцеклеток. Также все больше внимания уделяется изучению эмбриотоксических факторов, т. е. веществ, приводящих к гибели эмбрионов у пар, страдающих спонтанными выкидышами. Возможно, между уровнем cfDNA в фолликулярной жидкости и этими факторами тоже существует связь. Но это следует выяснить путем новых клинических исследований.
Дополнительная информация: E. Scalicietal. Cell-free DNA in Human Follicular Fluid as a Biomarker of Embryo Quality. Hum Reprod. 2014;29(12):2661-2669.
Комментарии