* Логинова Ю.А. МЦРМ, С.Петербург XXIII ежегодная международная конференция РАРЧ «Репродуктивные технологии сегодня и завтра» 4 – 7 сентября 2013, Волгоград Структурные аномалии кариотипа В популяции - 0,2 % У бесплодных пар - 0,6-1,3 % (Hook and Hamerton, 1977, Clementini et al., 2005) У супружеских пар с повторяющимся отсутствием имплантации в циклах ЭКО - 3,2 % У фертильных супружеских пар с тремя и более спонтанными прерываниями беременности в первом триместре - 4,7- 9,2 % (Stern et al., 1999; Sugira-Ogasawara and Suzumori, 2005) У мужчин с нарушениями сперматогенеза - 2-3,2% (Testar et al.,1996, Meschede et al., 1998, Van der Ven et al.,1998) Структурные аномалии кариотипа Сегрегация перестроенных хромосом во время гаметогенеза может приводить к образованию гамет с избытком или недостатком генетического материала теоретически 50%, реально – большая вариабельность – от 0? до 100? % Процентное соотношение нормальных и аномальных гамет может зависеть от следующих факторов: • Тип перестройки • Хромосомы вовлеченные в перестройку • Точки разрывов • Пол носителя • Индивидуальные особенности – «генетический фон» Влияние родительской сбалансированной транслокации на развитие плода: анализ 1120 случаев (Stengel-Rutkowski, 1988; Stene and Gallano,1988) Рождение детей с несбалансированным хромосомным набором 1-17% Мертворождение или ранняя детская смертность 5-8% Самопроизвольное прерывание беременности Развивающаяся беременность плодом с несбалансированным хромосомным набором (по данным пренатальной диагностики во 2-ом триместре) 20-27% 14-28% Понимание механизмов мейотической сегрегации хромосом вовлеченных и не вовлеченных в перестройку имеет большое значение для оценки рисков потерь беременности, врожденных дефектов у потомков и прогноза результатов ПГД. Цель работы: анализ мейотической сегрегации и межхромосомного эффекта при женском и мужском носительстве хромосомных перестроек в циклах ВРТ с ПГД Участники: МЦРМ, Санкт-Петербург, Клиника ЭКО «Альтра-Вита», Москва, Мать и Дитя, С.Петербург; Арт-ЭКО, Москва, ФертиМед, Москва, Россия, Privatklinika Jusu Arsti,Рига, Латвия ПГД циклы - 111 Циклы с ЕТ – 82 (73%) Доступная информация - 74 цикла; Циклы с ЕТ – 47 (63%) из них: Клиническая беременность – 19 (40%) Двухплодная – 6 случаев Одноплодная – 13 случаев Роды – 13 ( две двойни) Внематочная беременность – 3 1 – неразв. беременность (9-10 нед.) 47,XX+D – мать 46,XX,t(4;18) Исследованные Эмбрионы (845 n) ПГД циклы (111 n) 5 1♀ 7♂ 3 ♀ 12 ♂ пол носителя 28 ♀ ♂ ♀ ♂ ♂ 24 ♀ 27 ♀ ♂ 1 23 51 93 28 256 195 202 реципрокные робертсоновские ♀ ♂ инверсии ♀ ♂ другие Другие перестройки: 46,XY,t(1;8)(q32.1;q24,1),der(15)t(Y;15)(q12;q10) 46,XY,der(15)t(Y;15)(q12;p11.2) 45,X[25]/46,X,r(X)[5] 46,X,r(Y)[30]/45,X[20] Схема проведения ПГД: Оплодотворение in vitro (IVF или ICSI) Генетическая консультация и обследование Метод FISH: от 3 до 6-7 туров регибридизации (в зависимости от качества материала) от 3 до 8 маркеров на перестроенные хромосомы от 7 до 12 хромосом, невовлеченных в перестройку – от 1 до 3 маркеров на каждую хромосому Генетическое заключение, Подготовительный этап ПГД Диагностика бластомеров методами: FISH Биопсия полярных тел и/или бластомеров Перенос эмбрионов 4 день 5 день 45,XX,der(15;22)(q10;10) 18q21o+o, 16qtelo , 21q22 o MultyPB, CEPXo+o, CEPYo+o 15p11.2o, 15ceno, 15ceno, 15qtelo , 14q11.2o+o , 22q11o 22q11o 18q21o+o, 22q11o , 21q22 o Частота встречаемости эмбрионов с разным генетическим статусом 4% 15% 7% реципрокные (n=378) 4% 18% 6% 23% 31% - баланс, эуплоидия 4% 46% - баланс, анеуплоидия 46% - дисбаланс, эуплоидия - дисбаланс, анеуплоидия 7% 24% 9% - прочий дисбаланс 27% 14% 28% робертсоновские (n=265) 14% 40% 26% 12% 13% 13% 8% 9% 22% 17% носитель ♀ 20% перецентрические инверсии (n= 60) 39% 13% 6% 17% 40% 0% 32% 32% носитель ♂ Анализ межхромосомного эффекта:: критерии включения в контрольную группу: нормальный кариотип, диплоидные бластомеры (2n), ПГС по 7-12 хромосомам (в единичных случаях более) циклы проведенные в 2012, 2013 гг критерии исключения для обоих групп: мозаики, хаотические мозаики, Бластомеры с анеуплоидией более чем по 5 хромосомам В контроле - оценка по 7 хромосомам В опыте – оценка по 7 хромосомам не участвующим в перестройке Сформированы 3 группы согласно женскому возрасту: до 35, 35-39, старше 40 Циклы Эмбрионы Хромосомы Аномальные хромосомы 47 146 130 25 контроль <35 t<35 r<35 inv<35 39 39 28 7 248 283 196 38 1736 1981 1372 266 контроль 35-39 t35-39 r35-39 inv35-39 47 14 8 2 229 88 60 8 1603 616 420 56 189 32 46 10 контроль ≥40 t40+ r40+ inv40+ 57 2 3 3 243 7 9 14 1701 49 63 98 239 4 9 13 60 Циклы (n) 50 47 40 30 20 57 Хромосомы (n) 2000 39 1800 22 1920 1701 1603 1600 7 10 1736 2 5 77 44 11 112121 1400 ♀♂♀♂♀♂ 1200 0 ♀♂♀♂♀♂ <35 ♀♂♀♂♀♂ 35-39 ≥40 1000 Эмбрионы (n) 300 800 250 600 400 200 1106 1085 875 287 203 200 150 63 0 100 ♀♂ ♀♂ ♀♂ <35 50 0 308308 217203 ♀♂♀♂♀♂ <35 ♀♂♀♂ ♀♂ ♀♂♀♂♀♂ 35-39 ≥40 7 49 21 28 35 28 77 21 ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ 35-39 ≥40 Контроль Реципрокные Робертсоновские Инверсии «Аномальные» хромосомы (%) 20 18 16 14 * * * 12 10 Контроль 8 6 Реципрокные Робертсоновские Инверсии 4 2 0 35 <35 35-39 ≥40 * 30 25 20 15 * * * * * 10 * P< 0,05 5 0 ♀♂ ♀ ♂ ♀ ♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ <35 35-39 ♀♂ ♀♂ ♀♂ ≥40 Модель сегрегации хромосом вовлеченных в реципрокную транслокацию % 30 25 * * 20 ♂ носитель n = 181 эмбрион 15 ♀ носитель 10 n = 194 эмбриона 5 хаотич. мозаик мозаик нарушение плоидности другие типы нерасхождения 4:0 3:1 смежное 2 смежное 1 альтернативное (норма/баланс) 0 * P< 0,05 “другие типы нерасхождения” – в основном возникают в результате рекомбинации в мейозе Модель сегрегации хромосом вовлеченных в реципрокную 30 транслокацию % * * 25 20 с акроцентрическими хромосомами 15 (148 эмбрионов) 10 без акроцентрических хромосом 5 (227 эмбрионов) 0 n/b adj1 adj2 3:1 4:0 ds an mos chaotic 35 * 30 * * 25 пол носителя ♂ 20 15 ♀ 10 5 0 n/b adj1 adj2 3:1 4:0 ds an mos chaotic * P< 0,05 Модель сегрегации хромосом вовлеченных в робертсоновскую транслокацию % 60 ♂ носитель 50 n = 85 эмбрионов 40 30 20 ♀ носитель 10 хаотич. мозаик мозаик нарушение плоидности другое смежное норма/ баланс 0 n = 201 эмбрион Выводы: ЭКО с ПГД является методом профилактики наследственной патологии для носителей структурных хромосомных перестроек Не все носители структурных хромосомных перестроек имеют одинаковый генетический риск. Наибольшее число - около 40%, нормальных эмбрионов в циклах ЭКО получают при носительстве перецентрических инверсий и мужском носительстве робертсоновских транслокаций, наименьшее – в среднем 15%, при женском носительстве реципрокных транслокаций Выводы: Отсутствие ПГС при проведении ПГД для носителей структурных перестроек увеличивает риск рождения детей с хромосомной патологией, мертворождение и вероятность неразвивающейся беременности, так как такие пациенты имеют высокий, независящий от возраста и пола носителя риск анеуплоидий у эмбрионов “Межхромосомный эффект” независимо от пола носителя, больше проявляется если возраст партнерши меньше 35 лет. Это свидетельство того, что у женщин старшего возраста большее влияние на нерасхождение невовлеченных в перестройку хромосом имеет именно возраст Выводы: Пол носителя может значимо влиять на типы мейотического расхождения при носительстве структурных перестроек, однако особенности самой перестройки – точки разрыва, размер перестроенных участков, другие структурные особенности перестроенных хромосом более значимы Перспективы ПГД для носителей структурных хромосомных перестроек несомненно связаны с развитием методов aCGH и SNP-array и особенно методов нового поколения секвенирования, однако в сочетании с ПГС по 7(12) хромосомам ПГД методом FISH достаточно эффективна для этой группы пациентов МЦРМ, С.Петербург, Клиника ЭКО «Альтра-Вита», Москва, Мать и Дитя, С.Петербург, Арт-ЭКО, Москва, ФертиМед, Москва, Российская Федирация Privatklinika Jusu Arsti,Рига, Латвия