Преимплантационное генетическое тестирование (ПГТ)

Что такое преимплантационное генетическое тестирование (ПГТ)?

Преимплантационное генетическое тестирование (ПГТ) позволяет выявить генетические заболевания у эмбрионов до их переноса в полость матки, что дает возможность выбрать и использовать здоровые эмбрионы, не имеющие этих заболеваний. В обществе этот метод часто называют способом «устранения плохих генов», однако на самом деле принцип его работы иной: у всех эмбрионов берется биопсия, после чего для переноса выбираются только те, которые признаны здоровыми. Никакого лечения самого эмбриона не проводится. В настоящее время нигде в мире не разрешено лечить эмбрионы или даже проводить исследования на эмбрионах, которые не будут использованы. Однако с быстрым развитием генетики в ближайшем будущем ситуация может измениться, и лечение эмбрионов может стать предметом обсуждения.

При правильном определении показаний к ЭКО и ПГТ этот метод является высокоэффективным и помогает семьям родить здорового ребенка. Однако его нельзя использовать для выбора признаков со сложным наследованием, таких как способности будущего ребенка или цвет глаз.

Прежде всего необходимо отметить, что естественное зачатие всегда является предпочтительным и наиболее физиологичным способом наступления беременности. Если отсутствуют какие-либо риски, не следует прибегать к ЭКО только ради «более здоровой» беременности. Каждая беременность связана с определенными рисками, и никто не может гарантировать, что ребенок родится абсолютно здоровым. Такую гарантию нельзя дать и при беременности после ЭКО. Тем не менее современные методы наблюдения за беременностью и детальные обследования позволяют значительно снизить риск заболеваний.

Использование генетического тестирования в программах ЭКО является сравнительно новым направлением. Впервые ПГТ было применено в 1991 году у пары, являвшейся носителем заболевания, сцепленного с Х-хромосомой, для определения наличия Y-хромосомы и выбора эмбриона женского пола. С тех пор метод успешно применяется при многих заболеваниях, включая серповидноклеточную анемию, болезнь Тея–Сакса, мышечную дистрофию Дюшенна и бета-талассемию. Сегодня ПГТ успешно используется практически при всех заболеваниях, для которых возможна молекулярно-генетическая диагностика.

Могу ли я с помощью ЭКО родить идеального ребенка?

Могу ли я зачать естественным путем, но выбрать ЭКО только для того, чтобы ребенок был здоров?

Можно ли с помощью ПГТ родить голубоглазого ребенка?
Можно ли устранить все «плохие» гены?
Можно ли выбрать эмбрион, который станет хорошим танцором?
Можно ли получить 100% гарантию, проверив все заболевания?

Если у вас возникают подобные вопросы, рекомендуем ознакомиться с этой статьей.

Для многих семей ПГТ стало источником надежды. Этот метод успешно применяется у семей с факторами риска, перечисленными ниже.

Кому рекомендуется пройти ПГТ? В каких случаях применяется ПГТ?

1. Пары — носители генетических заболеваний:

Если у пары существует риск передачи определенного генетического заболевания, нельзя сразу принимать решение: «Давайте проведем ПГТ». Перед планированием ЭКО необходимо обратиться в центр медицинской генетики.

Следует получить ответы на следующие вопросы:

• Какое именно генетическое заболевание имеется?

• Проводилось ли генетическое обследование?

• Необходимо ли проведение ПГТ при данном заболевании?

• Существуют ли другие альтернативные методы?

• Есть ли у семьи риск других генетических заболеваний?

Сначала необходимо ответить именно на эти вопросы. Если супруги являются носителями генетического заболевания, первым этапом является определение конкретного варианта, присутствующего в семье. Проведение ЭКО невозможно без выявления варианта, вызывающего заболевание. Предварительно оцениваются все риски для семьи, после чего составляется индивидуальный план обследования. С помощью метода ПГТ-М (моногенные заболевания) исследуется генетический профиль эмбрионов. Это позволяет определить эмбрионы, несущие заболевание, и перенести в матку только здоровые эмбрионы.

2. Профилактика повторных потерь беременности:

У семей с повторными потерями беременности, особенно при старшем репродуктивном возрасте матери, ПГТ-А может повысить вероятность рождения здорового ребенка. Однако прежде необходимо установить причины невынашивания беременности.

3. Старший репродуктивный возраст матери:

С увеличением возраста матери возрастает риск хромосомных нарушений. В таких случаях ПГТ-А применяется для оценки хромосомного набора эмбрионов. Особенно рекомендуется женщинам старше 35 лет.

4. Структурные хромосомные перестройки:

Если у одного или обоих родителей имеются структурные хромосомные перестройки, для исследования хромосом эмбрионов применяется ПГТ-SR (Structural Rearrangement).

5. Повышение эффективности лечения бесплодия:

При сочетании ПГТ с вспомогательными репродуктивными технологиями, такими как ЭКО, вероятность наступления беременности может увеличиваться благодаря отбору здоровых эмбрионов. Поэтому метод рекомендуется при повторных неудачных попытках ЭКО.

6. Тяжелый мужской фактор бесплодия:

В семьях, где выявлен тяжелый мужской фактор бесплодия, риск хромосомных нарушений выше, поэтому рекомендуется проведение ПГТ-А.

7. Предыдущая беременность с хромосомными нарушениями:

Семья должна получить подробную консультацию. Многие изменения, выявленные во время предыдущей беременности, не обязательно означают высокий риск повторения в будущем. Поэтому необходимо получить консультацию опытного специалиста с учетом конкретного выявленного изменения.

8. Носители наследственных онкологических, нейродегенеративных и наследственных сердечно-сосудистых заболеваний:

Семьи, являющиеся носителями вариантов, связанных с тяжелыми заболеваниями, значительно влияющими на качество жизни, могут не хотеть передавать эти варианты своим детям. В таких случаях возможно проведение ПГТ для отбора эмбрионов, не несущих этих вариантов.

9. HLA-совместимый брат или сестра:

Для семей, где уже есть ребенок с лейкозом или другим заболеванием, требующим трансплантации костного мозга, может быть выбран HLA-совместимый эмбрион, чтобы в будущем при необходимости использовать его стволовые клетки.

Процесс преимплантационного генетического тестирования может сопровождаться различными психологическими и эмоциональными трудностями. Поэтому очень важно предоставить семье достоверную информацию. Парам, рассматривающим возможность проведения ПГТ, рекомендуется получить подробную консультацию у специалистов в области медицинской генетики и репродуктивной медицины.

What Methods Are Used in Preimplantation Genetic Testing (PGT)?

PGT analysis is performed using DNA obtained from either a day 3 blastomere biopsy or a day 5 trophectoderm biopsy. In a day 3 biopsy, a single cell is sent to the genetics center. In a day 5 biopsy, 5–9 cells are sampled. Except for certain special cases, the day 5 biopsy is preferred as it is considered more reliable. At our center, we also perform studies using the day 5 biopsy method. Since some time is required to complete the tests after a day 5 biopsy, the embryos are frozen.

The main methods used in Preimplantation Genetic Testing are:

PGT-M (Monogenic):

This method involves designing a family-specific test. Each family is treated as a unique project. Based on the mutation present in the family, a pre-analysis is conducted. The test is designed both to target the mutation and to identify specific “tracking markers” that distinguish between individuals who share or do not share the mutation. This allows for internal controls within the test. Using this custom-designed kit, embryos are analyzed, and healthy ones are selected. The study is conducted on DNA obtained from 5–9 cells taken from the embryo. Currently, only high-risk genes identified for the family are targeted for testing. Not all human genes are analyzed. Research is ongoing globally on using DNA from biopsies to analyze all genes, but it will take time before this becomes routine practice. At our center, we offer testing for the specific disease known in the family (the reason they come to us), as well as optional broad genetic screening of both partners before IVF (via whole exome sequencing—WES) to assess additional disease risks. If necessary, we can also identify and test for risky variants in 4–5 or more genes in embryos. These studies do not examine all genes in the embryo, but they significantly assess potential inherited diseases passed from parents, excluding new variants that may arise in the embryo itself.

PGT-A (Aneuploidy):

This method evaluates the chromosomal count in embryos. It is primarily used in cases of advanced maternal age, fertility issues, or recurrent pregnancy losses. Embryos with chromosomal abnormalities are identified, and healthy embryos are selected for uterine transfer.

PGT-SR (Structural Rearrangement):

This method is used when one or both parents carry structural chromosomal rearrangements. It examines structural chromosomal changes in embryos, and healthy embryos are selected for uterine transfer. In some cases, especially when the translocated chromosome segment is very small, additional markers may be identified, and supplementary tests may be planned to increase reliability.

These procedures are performed at our center using next-generation sequencing (NGS) technology.

How is Preimplantation Genetic Testing (PGT) Performed? What is the Process?

Preimplantation Genetic Testing (PGT) generally involves the following steps:

Egg Retrieval and Preparation:

During the IVF process, the woman receives an ovarian stimulation treatment. The higher the number of eggs retrieved, the greater the chance of obtaining healthy embryos. However, an excessive number of eggs can also create risks. This balance is managed by the IVF center. Sometimes, only a single embryo may be obtained in a cycle. In such cases, biopsies from a small number of embryos collected over several cycles are taken and frozen, increasing the chance of identifying a healthy embryo. Occasionally, standard ovarian stimulation protocols may fail, resulting in either too many or too few eggs. Underlying genetic variants (such as those in the FSHR gene) may contribute to these outcomes. In cases of unexpected results during IVF, contacting our center allows for necessary tests to be planned, and treatment durations and dosages can be adjusted based on the individual's genetic variants.

Embryo Development:

Fertilized eggs develop into embryos and are cultured in the laboratory for several days. Embryos are monitored until they reach a specific developmental stage.

Cell Biopsy:

Embryos are observed until they reach a certain stage of development. On day 5, a trophectoderm biopsy is taken and placed into special transport tubes with media provided by our center. After biopsy, embryos are frozen.

Genetic Analysis:

Biopsied cells are analyzed in the genetic laboratory. In PGT-M cases, it is determined whether the embryos carry a specific genetic disease. In PGT-A cases, the chromosomal count of the embryos is assessed.
Biopsies are sent to our center in special tubes. The initial processing is performed within these tubes to avoid losing any of the few cells. DNA is amplified using WGA (whole genome amplification). Once the entire genome is amplified, both the gene regions at risk in the family and potential chromosomal abnormalities can be examined. These methods are typically used sequentially: first, the target variants are assessed to identify healthy embryos, and then, among these, chromosomal disorders are screened. This approach helps avoid unnecessary costs.

Selection of Healthy Embryos:

Based on the genetic analysis results, genetically healthy embryos are identified. These embryos are selected for transfer to the uterus.

Embryo Transfer:

Healthy embryos are transferred into the woman’s uterus, initiating the pregnancy process.

The PGT process requires precise techniques and equipment to determine the accuracy of the genetic analysis and whether embryos are healthy. This process involves a range of ethical, medical, and emotional challenges, and couples are strongly encouraged to collaborate with a genetic counselor and receive thorough information.

Какие заболевания можно выявить с помощью преимплантационного генетического тестирования (ПГТ)?

A) При хромосомных нарушениях (ПГТ-A и ПГТ-SR)

ПГТ-A используется для скрининга всех хромосомных анеуплоидий, а также крупных сегментарных делеций и дупликаций.

С помощью метода FISH можно исследовать анеуплоидию отдельных хромосом. Преимущество метода FISH заключается в том, что его можно проводить на биоптатах, полученных на 3-й день развития эмбриона, без необходимости замораживания эмбриона. Поскольку исследование выполняется быстро, здоровые эмбрионы могут быть сразу отобраны и перенесены. Однако при FISH используется только одна клетка, а исследование основано на специальных флуоресцентных зондах, связывающихся лишь с определёнными хромосомами, что ограничивает его надёжность. Хотя ранее FISH широко применялся для выявления распространённых хромосомных аномалий, сегодня большинство центров отказались от этого метода из-за его невысокой достоверности.

В настоящее время применяются методы, основанные на секвенировании нового поколения (NGS). Они позволяют выявлять все численные хромосомные аномалии эмбриона даже при минимальном количестве ДНК. Для этого из биопсии, выполненной на 5-й день развития эмбриона, получают 5–9 клеток, проводят WGA (полногеномную амплификацию), после чего полученную ДНК используют для оценки числа хромосом (ПГТ-A) или, при необходимости, для выявления сегментарных потерь и дупликаций хромосом (ПГТ-SR).

ПГТ-SR применяется для выявления более мелких хромосомных делеций и дупликаций, чем те, которые обычно обнаруживаются при ПГТ-A. Это более высокоточная и детализированная технология, поэтому она предпочтительна при небольших структурных перестройках.

Если транслоцированный участок хромосомы у родителей имеет небольшой размер, планируется проведение ПГТ-SR. В некоторых случаях может потребоваться определение дополнительных семейных маркеров и проведение комбинированного анализа с использованием других молекулярных методов.

Рекомендации ESHRE (2018) по проведению ПГТ-A:

• Возраст матери старше репродуктивного

• Повторные неудачи имплантации

• Повторные потери беременности

• Тяжёлый мужской фактор бесплодия (SMF)

• Предыдущая беременность с хромосомной аномалией

Пациенты с указанными показаниями могут обратиться в наш центр для получения подробной информации. Если, помимо ЭКО, необходимы дополнительные обследования или лечение, мы направим вас соответствующим образом. Если причина невынашивания беременности не устранена, даже беременность, наступившая после ЭКО, может завершиться выкидышем.Следует помнить, что человек состоит не из одного гена. У каждого из нас имеются особенности и предрасположенности к различным заболеваниям, обусловленные вариациями примерно 20 000 генов. Не существует двух абсолютно одинаковых пациентов. Именно поэтому персонализированная медицина имеет такое большое значение — она повышает эффективность лечения. Для выбора наиболее подходящего метода и получения генетического консультирования свяжитесь с нашим центром.

B) При моногенных заболеваниях (ПГТ-M)

Метод ПГТ-M применяется для семей, в которых имеется или предполагается моногенное наследственное заболевание.

К таким заболеваниям относятся:

Аутосомно-рецессивные и аутосомно-доминантные заболевания,

• Заболевания, сцепленные с X-хромосомой,

• Заболевания с поздним началом,

• Исследования HLA-типирования,

• Варианты, связанные с наследственной предрасположенностью к онкологическим заболеваниям у родителей,

• Риски нейродегенеративных заболеваний и наследственных заболеваний сердца.

Исследование может быть выполнено для одного или нескольких генетических заболеваний, имеющих риск повторения в семье.

В нашей стране частота родственных браков довольно высока. Хотя статистические исследования указывают, что уровень родственных браков в Турции составляет около 26%, с учётом браков между людьми из одного села, где в ходе генетических исследований нами выявлено высокое генетическое сходство, реальная частота в некоторых регионах значительно превышает официальные данные. Среди супружеских пар, состоящих в родственном браке, примерно 30% являются носителями одной и той же патогенной мутации как минимум по одному заболеванию, а вероятность носительства нескольких мутаций оценивается примерно в 7–10%. Если учитывать 30%-ную вероятность носительства мутации при родственном браке, риск рождения больного ребёнка при каждой беременности составляет около 7,5%.

Поэтому при консультировании пар, состоящих в родственном браке, крайне важно тщательно собрать клиническую информацию о семье и подробно объяснить процесс обследования. Если до проведения ЭКО выполнить расширенные панели генетического скрининга (см.: Pregnarisk), ПГД может быть спланирована на основании полученных результатов. Это позволяет значительно снизить генетические риски, связанные с родственными браками.

Для выбора наиболее подходящего метода, пожалуйста, свяжитесь с нашим центром.

Важное примечание: Ни в одной стране мира ПГТ не позволяет полностью исключить риск для плода. Поэтому наблюдение за беременностью должно продолжаться, а семья должна быть проинформирована о возможностях пренатальной диагностики с учётом особенностей конкретного заболевания.