Аутосомные реципрокные транслокации: пренатальная селекция, сегрегация и оценка эмпирического риска рождения жизнеспособного ребенка с хромосомным дисбалансом при семейном носительстве

Аутосомные реципрокные транслокации (АРТ), являются наиболее частой структурной хромосомной перестройкой. Носители АРТ имеют повышенный риск рождения детей с хромосомным дисбалансом, который может варьировать от низкого до высокого в зависимости от характеристик транслокации и типа патологической мейотической сегрегации. Целью исследования являлся анализ пренатальной селекции, мейотической сегрегации и оценка эмпирического риска рождения жизнеспособного ребенка с хромосомным дисбалансом у 49 носителей АРТ. Оценка пахитенной диаграммы проводилась для каждой транслокации на основании количественных характеристик мейотического квадривалента. Наблюдаемый и ожидаемый хромосомный дисбаланс при всех типах патологической сегрегации оценивался в процентах от гаплоидной длины аутосом. Оценка жизнеспособности плодов и потенциальных зигот с хромосомным дисбалансом проводилась с использованием модели, основанной на измерении хромосомных сегментов дистальнее точек разрывов и определении относительного размера хромосомного дисбаланса. Установлена тенденция к преимущественной пренатальной селекции зигот вследствие альтернативного типа сегрегации АРТ. Показано, что анализ количественных характеристик квадривалента и пахитенной диаграммы позволяет оценить тип патологической мейотической сегрегации, приводящей к наименьшему хромосомному дисбалансу, и риск формирования несбалансированных гамет. Определено, что оценка жизнеспособности зигот, основанная на сопоставлении относительного размера несбалансированных хромосомных сегментов, может быть дополнительным этапом при установлении повторного риска рождения ребенка с хромосомной патологией у носителей АРТ. В 80% случаев транслокаций риск рождения жизнеспособного ребенка с хромосомным дисбалансом расценивается как низкий. Мейотическая сегрегация хромосом у носителей АРТ происходит с преимущественным формированием и последующей пренатальной селекцией зигот вследствие альтернативного, непатологического типа сегрегации. Для каждой транслокации необходимо проводить оценку наиболее вероятного типа патологической сегрегации и жизнеспособности плодов или новорожденных. Эмпирический риск не может быть использован как единственный и решающий фактор при оценке повторного риска рождения жизнеспособного ребенка с хромосомным дисбалансом.

аутосомные реципрокные транслокации, мейотическая сегрегация, хромосомный дисбаланс, жизнеспособность зигот, эмпирический риск, autosomal reciprocal translocation, meiotic segregation, chromosome imbalance, viability of the imbalance, empirical risk

1. Kochhar P, Ghosh P. Reproductive outcome of couples with recurrent miscarriage and balanced chromosomal abnormalities. J. Obstet. Gynecol. Res. 2013;39: 113-120.

2. Vozdova M, Kasikova K, Oracova E. et al. The effect of the swim-up and hyaluronan-binding methods on the frequency of abnormal spermatozoa detected by FISH and SCSA in carriers of balanced chromosomal translocations. Hum. Reprod. 2012;27:930-937.

3. Armstrong S, Goldman A, Speed R. et al. Meiotic studies of a human male carrier of the common translocation, t(11;22), suggest postzygotic selection rather than preferential 3:1 M1 segregation as the cause of the liveborn offsprings with an unbalanced translocation. Am. J. Hum. Genet. 2000;67:601-609.

4. Midro A, Stengel-Rutkowski S, Stene J. Experiences with risk estimates for carriers of chromosomal reciprocal translocations. Clin. Genet. 1992; V. 41:113-122.

5. Van Derwerken D. Bayesian assessment of genetic risk in families with a balanced translocations. J. Genet. Counsel. 2015;24:541-547.

6. Jalbert P, Sele B, Jalbert H. Reciprocal translocations: a way to predict the mode of imbalanced segregation by pachytene-diagram drawing. A study of 151 human translocations. Hum. Genet.1980;55:209-222.

7. Daniel A. Structural differences in reciprocal translocations. Hum. Genet.1979;51:171-182.

8. Cohen O, Cans C, Mermet M. et al. Viability threshold for partial trisomies and monosomies. A study of 1,159 viable unbalanced reciprocal translocations. Hum. Genet. 1994; 93:188-194.

9. Scriven P, Flinter F, Khalaf Y. et al. Benefits and drawbacks of preimplantation genetic diagnosis (PGD) for reciprocal translocations: lessons from a prospective cohort study. Eur. J. Hum. Genet. 2013;21:1035-1041.

10. Vozdova M,. Oracova E, Kasikova K et al. Balanced chromosomal translocations in men: relationships among semen parameters, chromatin integrity, sperm meiotic segregation and aneuploidy. J. Assist. Reprod. Genet. 2013;30:391.

11. Zhang Y, Zhu S, Wu J. et al. Quadrivalent asymmetry in reciprocal translocation carriers predict meiotic segregation patterns in cleavage stage embryos. Reproduct. Biomed. Online. 2014;29(4):490-498.

12. Armstrong S, Goldman A, Speed R. et al. Meiotic studies of a human male carrier of the common translocation, t(11;22), suggest postzygotic selection rather than preferential 3:1 M1 segregation as the cause of the liveborn offsprings with an unbalanced translocation. Am. J. Hum. Genet. 2000;67:601-609.

13. Cans C, Cohen O, Mermet M.et al. Human reciprocal translocations: is the imbalanced mode at birth predictable? Hum. Genet. 1993;21:228-232.

14. Anton E, Vidal F, Blanco J. Reciprocal translocations: tracing their meiotic behavior. Genet. Med. 2008;10:730-738.

15. Faraut T, Mermet M, Demongeot J. et al. Cooperation of selection and meiotic mechanisms in the production of imbalances in reciprocal translocations. Cytogenet. Cell Genet. 2000;88:15-21.

16. Petronczki M, Siomos M, Nasmyth K. Un menage a quatre: the molecular biology of chromosome segregation in meiosis. Cell. 2003;112:423-440.

17. Chromosome abnormalities and genetic counseling. Oxford monographs of medical genetics no. 6, Gardner RJ, Sutherland GR, Shaffer LG (eds); Int. Oxford press 2012.

18. Aguilar J, Bacallao-Guerra J, Bacallao-Gallestey J et. al. Estimating the risk for unbalanced chromosomal aberrations in the offspring from translocation-carrying parents. Biotecnologia Aplicada. 2011;28:156-160.