Дослідження анеуплоїдії та поліплоїдії у людини у програмах допоміжних репродукційних технологій
Анотація
Мета. Встановити частоти анеуплоїдії і поліплоїдії серед сперматозоїдів, доімплантаційних ембріонів, ембріонів, які зупинилися в розвитку, плодів, які розвиваються і дорослих людей, досліджених в рамках допоміжних репродукційних технологій. Методи. Для визначення хромосомного набору клітин зразків різного біологічного матеріалу застосовувалися цитогенетичні та молекулярно-цитогенетичні методи дослідження. Результати. Найбільш висока частота анеуплоїдії відзначається серед доімплантаційних ембріонів (69,1 %) і серед ембріонів, які зупинилися в розвитку (60,9 %). Співвідношення анеуплоїдії і еуплоїдного набору хромосом є подібним для обох статей у всіх об’єктів дослідження, крім ембріонів, які зупинилися в розвитку – для жіночої статі воно склало 1:1, для чоловічого – 1,8:1. Серед сперматозоїдів найбільш частими є анеуплоїдії по 18-й (27 %) і статевим (30,3 %) хромосомам, серед преімплантаційних ембріонів – по 13-й хромосомі (31,1 %), серед абортусов – по 18-й (40,6 %), для плодів – 21-й (72,2 %). Співвідношення статей серед поліплоїдних преімплантаційних ембріонів – 1:1, ембріонів, які зупинилися в розвитку – 2,5:1 на користь чоловічої статі. Висновки. Висока частота анеуплоїдії серед ранніх ембріонів є основною причиною порушення імплантації, самовільного переривання вагітності на різних термінах або наявності множинних вад розвитку плоду. Преімплантаційний генетичний скринінг необхідний для зниження частоти хромосомних аномалій і підвищення результативності допоміжних репродукційних технологій.
Ключові слова: хромосомні аномалії, анеуплоїдія, поліплоїдія, каріотип, преімплантаційний генетичний скринінг.Посилання
Geneticheskiy pasport – osnova individualnoy i prediktivnoy meditsiny. Ed. by V. S. Baranov. St.-Petersburg: N-L, 2009. 528 p.
Kurbatova O. L. Etnodemograficheskie protsessy i ekologicheskaia situatsiia v Moskve v svete problemy geneticheskoy bezopasnosti naseleniia. Bezopasnost Rossii: pravovye, sotsialno-ekonomicheskie i nauchno-tekhnicheskie aspekty. Bezopasnost i ustoychivoe razvitie krupnykh gorodov. Moskva: MGF “Znanie”, 1998. P. 311–335.
Pokanievych T. M. Chynnyky ryzyku formuvannia vrodzhenykh vad rozvytku sered novonarodzhenykh (za danymy henetychnoho monitorynhu naselennia Kyivskoi oblasti): dys. kand. med. nauk: 03.00.15. Kyiv, 2003. 148 p.
Neumerzhytska L. V., Baryliak I. R., Shkarupa V. M. Chastota vrodzhenykh vad rozvytku v radioaktyvno zabrudnenykh rehionakh Ukrainy. Fakt. Eksp. Evol. Org. 2007. Vol. 1. P. 486–499.
Djomina E. A., Barilyak I. R. Medical and genetic consequences of radiation catastrophes (Review). Cytology and Genetics. 2010. Vol. 44(3). P. 186-193. doi: 10.3103/S0095452710030102
Pilinskaya M. A., Dybskiy S. S., Dybskaya Ye. B., Pedan L. R. Radiation-induced modification of the chromosome sensitivity of human somatic cells to the testing mutagenic exposure of bleomycin in vitro. Cytology and Genetics. 2010. Vol. 44(2). P. 118–123. doi: 10.3103/S0095452710020088
Chantot-Bastaraud S., Ravel C., Siffori J.P. Underlying karyotype abnormalities in IVF/ICSI patients. Reprod Biomed Online. 2008. Vol.16(4). P. 514–522. doi: 10.1016/S1472-6483(10)60458-0
Machiela M.J., Zhou W., Sampson J.N. et. al. Characterization of large structural genetic mosaicism in human autosomes. Am. Jour. of Hum. Genet. 2015. Vol. 96(3). P. 487–497. doi: 10.1016/j.ajhg.2015.01.011
Radojcic B.A. Chromosome studies in patients with defective reproductive success. Am. J. Reprod. Immunol. 2000. Vol. 44(5). P. 279–283. doi: 10.1111/j.8755-8920.2000.440505.x
Pagter M.S., van Roosmalen M. J., Baas A. F. Chromothripsis in healthy individuals affects multiple protein-coding genes and can result in severe congenital abnormalities in offspring. Am. J. Hum. Genet. 2015. Vol. 96(4). P. 651–656. doi: 10.1016/j.ajhg.2015.02.005
Martin C.L., Ledbetter D.H. Molecular cytogenetic analysis of telomere rearrangements. Curr. Protoc. Hum. Genet. 2015. Vol. 84: 8.11.1–15. doi: 10.1002/0471142905.hg0811s84
Rajcan-Separovic E., Diego-Alvarez D., Robinson W.P. et. al. Identification of copy number variants in miscarriages from couples with idiopathic recurrent pregnancy loss. Hum. Reprod. 2010. Vol. 25(11). P. 2913–2922. doi: 10.1093/humrep/deq202
Reproductive health strategy to accelerate progress towards the attainment of international development goals and targets. Geneva: WHO, 2004. 36 p.
Iuzko A.M., Rudenko N.G. Lechenie besplodiia s ispolzovaniem vspomogatelnykh reproduktivnykh tekhnologiy v Ukraine. Zdorove zhenshchiny. 2014. No 3. P. 153–157.
Carp H., Feldman B., Oelsner G. et. al. Parental karyotype and subsequent live births in recurrent miscarriage. Fertil Steril. 2004. Vol. 81(5). P. 1296–1301. doi: 10.1016/j.fertnstert.2003.09.059
Huang A., Adusumalli J., Patel S., et. al. Prevalence of chromosomal mosaicism in pregnancies from couples with infertility. Fertil Steril. 2009. Vol. 91(6). P. 2355–2360. doi: 10.1016/j.fertnstert.2008.03.044
Grunfeld L., Sandler B., Mukherjee T. et al. Parental karyotype may reveal the source of a pregnancy loss even in the presence of a reportedly euploid fetal karyotype. Fertil Steril. 2011. Vol. 95(3). P. 1120. e9–10. doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.10.015
Vorsanova S.G., Iurov Iu.B., Chernyshov V.N. Khromosomnye sindromy i anomalii. Rostov-na Donu, 1999. P. 155–156.
Zerova-Liubimova T.E, Gorovenko N.G. Standarty analiza preparatov khromosom cheloveka (metodicheskie rekomendatsii). Kiev, 2003. P. 10.
Thornhill A.R., deDie-Smulders C.E., Geraedts J.P. et. al. Best practice guidelines for clinical preimplantation genetic diagnosis (PGD) and preimplantation genetic screening (PGS). Human Reproduction. Vol. 20(1). 2005.– P. 35–48. doi: 10.1093/humrep/deh579
Atramentova L. O., Utievs'ka O.M. Statystychni metody v biolohii. Kharkiv, 2007. 288 p.
Orzacka S.H., Stubblefielda J.W., Akmaev V.R. et al. The human sex ratio from conception to birth. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015. Vol. 112(16). P. E2102–E2111. doi: 10.1073/pnas.1416546112
Rabinowitz M., Ryan A., Gemelos G. Origins and rates of aneuploidy in human blastomeres. Fertil. Steril. 2012. Vol. 97(2). P. 395–401. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.11.034
Bronet F., Nogales M.-C., Martinez E. et al. Is there a relationship between time-lapse parameters and embryo sex? Fertil. Steril. 2015. Vol. 103(2). P. 396–401. doi: 10.1016/j.fertnstert.2014.10.050
Mazur P., Nagornyy V., Mykytenko D. et al. Disproportion of sex ratio within aneuploid embryos after aCGH. Hum. Reprod. 2014. Vol. 29, suppl. 1: Abstr. 30th Annu. Meet. Eur. Soc. Hum. Reprod. Embryol. (Munich, Germany 29 June–2 July, 2014). P. i185 (P. 164).
Mercier S., Morel F., Roux C. et al. Analysis of the sex chromosomal equipment in spermatozoa of a 47,XYY male using two-colour fluorescence in situ hybridization. Mol. Hum. Reprod. 1996. Vol. 2(7). P. 485–488. doi: 10.1093/molehr/2.7.485
MacDonald M., Hassold T., Harvey J. et al. The origin of 47,XXY and 47,XXX aneuploidy: heterogeneous mechanisms and role of aberrant recombination. Hum. Mol. Genet. 1994. Vol. 3(8). P. 1365–1371. doi: 10.1093/hmg/3.8.1365
Ogata T., Matsuo N. Turner syndrome and female sex chromosome aberrations: deduction of the principal factors involved in the development of clinical features. Hum. Genet. 1995. Vol. 95(6). P. 607–629. doi: 10.1007/BF00209476
Sartorelli, E. M., Mazzucatto L. F., de Pina-Neto J. M. Effect of paternal age on human sperm chromosomes. Fertil Steril. 2001. Vol. 76(6). P. 1119–1123. doi: 10.1016/S0015-0282(01)02894-1
Lorda-Sanchez I., Binkert F., Maechleret M. et al. Reduced recombination and paternal age effect in Klinefelter syndrome. Hum. Genet. 1992. Vol. 89(5). P. 524–530. doi: 10.1007/BF00219178
Fogel F.B., Motulski A. Genetika cheloveka. Moskva, 1989. Vol. 1. 312 p.
Wyrobek A. J., Aardema M., Eichenlaub-Ritter U. et al. Mechanisms and targets involved in maternal and paternal age effects on numerical aneuploidy. Environ. Mol. Mutagen. 1996. Vol. 28(3). P. 254–264. doi: 10.1002/(SICI)1098-2280(1996)28:3<254::AID-EM9>3.0.CO;2-D
Eichenlaub-Ritter U. Parental age-related aneuploidy in human germ cells and offspring: a story of past and present. Environ. Mol. Mutagen. 1996. Vol. 28(3). P. 211–236. doi: 10.1002/(SICI)1098-2280(1996)28:3<211::AID-EM6>3.0.CO;2-G
Martin, C. L., Kirkpatrick B. E., Ledbetter D. H. Copy number variants, aneuploidies, and human disease. Clin. Perinatol. 2015. Vol. 42(2). P. 227–242. doi: 10.1016/j.clp.2015.03.001
Biancotti J.-C. Human embryonic stem cells as models for aneuploid chromosomal syndromes. Stem cells. 2010. Vol. 28. P. 1530-1540. doi: 10.1002/stem.483
Kolotiy A.D. Molekuliarno-tsitogeneticheskie issledovaniia mozaichnykh form chislennykh khromosomnykh anomaliy v postnatalnom i embrionalnom razvitii: avtoref. dis. kand. biol.nauk: 03.00.15. Moskva, 2008. 20 p.
Hook E. B., Schreinemachers D.M., Willey A.M. et al. Inherited structural cytogenetic abnormalities detected incidentally in fetuses diagnosed prenatally: frequency, parental-age associations, sex-ratio trends, and comparisons with rates of mutants. Am. J. Hum. Genet. 1984. Vol. 36(2). P. 422–443.
Forrester M. B., Merz R. D. Epidemiology of triploidy in a population-based birth defects registry, Hawaii, 1986–1999. Am. J. Med. Genet. 2003. Vol. 119A(3). P. 319–323. doi: 10.1002/ajmg.a.20152
Wellesley, D., Dolk H., Boyd P.A. et al. Rare chromosome abnormalities, prevalence and prenatal diagnosis rates from population–based congenital anomaly registers in Europe. Eur. J. Hum. Genet. 2012. Vol. 20(5. P. 521–526. doi: 10.1038/ejhg.2011.246
