Preview

Медицинская генетика

Расширенный поиск

Сравнительная цитогенетика эмбриобласта, трофэктодермы и внутриполостной жидкости бластоцисты человека

https://doi.org/10.25557/2073-7998.2018.02.46-52

Полный текст:

Аннотация

Сравнение молекулярных кариотипов внеклеточной ДНК из внутриполостной жидкости бластоцисты, клеток эмбриобласта и трофэктодермы открывает новые перспективы для изучения цитогенетических механизмов формирования числовых хромосомных нарушений в преимплантационном периоде развития человека. Кроме того, такой анализ позволяет оценить диагностическую ценность внеклеточной ДНК как дополнительного источника информации об эмбриональном кариотипе при преимплантационной генетической диагностике. Цель исследования - сравнительное молекулярно-цитогенетическое кариотипирование эмбриобласта, трофэктодермы и внеклеточной ДНК из внутриполостной жидкости бластоцисты. Методами метафазной и микроматричной сравнительной геномной гибридизации проанализировано 29 бластоцист человека 5 дня развития. Внеклеточная ДНК была успешно амплифицирована в 86,2% (25/29) образцов. По результатам анализа трофэктодермы, эмбриобласта и внеклеточной ДНК, бластоцисты были эуплоидными в 31%, 36% и 28% случаев соответственно. Лишь 3 бластоцисты из 29 (10,3%) имели нормальный кариотип по данным анализа всех трех образцов. Всего было выявлено 175 анеуплоидий, при этом трисомии, моносомии, частичные три- и моносомии встречались с частотой 47,4%, 46,9%, 5,1% и 0,5% соответственно. Отмечено преобладание трисомий в эмбриобласте, недоступном для преимплантационного генетического скрининга. Хромосомный мозаицизм выявлен в 14 обследованных бластоцистах (48,2%), а в 44,8% бластоцист описаны реципрокные анеуплоидии, представленные сочетанием трисомии и моносомии по одной паре гомологичных хромосом. Всего зафиксировано 25 реципрокных анеуплоидий, в формирование которых было вовлечено 50 из 175 анеуплоидий (28,5%). Таким образом, внеклеточная ДНК может быть успешно амплифицирована и проанализирована современными молекулярно-цитогенетическими методами. Результаты сравнительного молекулярного кариотипирования внеклеточной ДНК, клеток эмбриобласта и трофэктодермы в целом свидетельствуют о недооценке частоты анеуплоидных и мозаичных бластоцист. Установлено, что в 72,4% случаев молекулярные кариотипы эмбриобласта и трофэктодермы не являются идентичными, что говорит о невозможности прямой экстраполяции результатов преимплантационного генетического скрининга биопсированных клеток трофэктодермы на внутреннюю клеточную массу. Соответственно, внеклеточная ДНК в полости бластоцист человека может рассматриваться как важный дополнительный источник информации о кариотипе эмбриона при проведении преимплантационной генетической диагностики.

Об авторах

Д. И. Жигалина
Национальный исследовательский Томский государственный университет
Россия


Н. А. Скрябин
Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук
Россия


О. Р. Канбекова
ОГАУЗ «Томский областной перинатальный центр»
Россия


В. Г. Артюхова
ООО «Красноярский центр репродуктивной медицины»
Россия


А. В. Светлаков
ООО «Красноярский центр репродуктивной медицины»
Россия


И. Н. Лебедев
Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук
Россия


Список литературы

1. Handyside AH, Kontogianni EH, Hardy K, Winston RML. Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by Y specific DNA amplification. Nature. 1990;344:768-770.

2. Montag M, Kоster M, Strowitzki T, Toth B. Polar body biopsy. Review article. Fertil Steril. 2013;100(3): 603-607.

3. Kuliev A, Zlatopolsky Z, Kirillova I et al. Meiosis errors in over 20,000 oocytes studied in the practice of preimplantation aneuploidy testing. Reprod Biomed Online. 2011;22(1): 2-8.

4. Gianaroli L, Magli MC, Pomante A et al. Blastocentesis: a source of DNA for preimplantation genetic testing. Results from a pilot study. Fertil Steril. 2014;102(6): 1692-1699. e6.

5. Harper JC, Coonen E, De Rycke M et al. ESHRE PGD Consortium data collection X: Cycles from January to December 2007 with pregnancy follow-up to October 2008. Hum Reprod. Hum. Reprod. 2010;25(11):2685-2707.

6. Harton GL, Magli MC, Lundin K et al. ESHRE PGD Consortium/Embryology Special Interest Group-best practice guidelines for polar body and embryo biopsy for preimplantation genetic diagnosis/screening (PGD/PGS). Hum Reprod. 2011;26(1):41-46.

7. Chow JF, Yeung WS, Lau EY et al. Array comparative genomic hybridization analyses of all blastomeres of a cohort of embryos from young IVF patients revealed significant contribution of mitotic errors to embryo mosaicism at the cleavage stage. Reprod Biol Endocrinol. 2014;12(1):105. DOI: 10.1186/1477-7827-12-105.

8. Mertzanidou A, Spits C, Nguyen HT et al. Evolution of aneuploidy up to Day 4 of human preimplantation development. Hum Reprod. 2013;28(6):1716-1724.

9. Evsikov S, Verlinsky Y. Mosaicism in the inner cell mass of human blastocysts. Hum Reprod. 1998;13:3151-3155.

10. Johnson DS, Cinnioglu C, Ross R et al. Comprehensive analysis of karyotypic mosaicism between trophectoderm and inner cell mass. Mol Hum Reprod. 2010;16:944-949.

11. Esfandiari N, Bunnell ME, Casper RF. Human embryo mosaicism: did we drop the ball on chromosomal testing? J Assist Reprod Genet. 2016;33(11):1439-1444.

12. Bolton H, Graham SJ, Van der Aa N. et al. Mouse model of chromosome mosaicism reveals lineage-specific depletion of aneuploid cells and normal developmental potential. Nature communications. 2016;7:11165. DOI:10.1038/ncomms11165.

13. Lledо B, Morales R, Ortiz JA et al. Implantation potential of mosaic embryos. Syst Biol Reprod Med. 2017;63(3):206-208. DOI: 10.1080/19396368.2017.1296045.

14. Bazrgar M, Gourabi H, Valojerdi MR et al. Self-correction of chromosomal abnormalities in human preimplantation embryos and embryonic stem cells. Stem Cells Dev. 2013;22(17):2449-2456.

15. Palini S, Galluzzi L, DeStefani S et al. Genomic DNA in human blastocoele fluid. Reprod Biomed Online. 2013;26(6):603-610.

16. Tobler KJ, Zhao Y, Ross R et al. Blastocoel fluid from differentiated blastocysts harbors embryonic genomic material capable of a whole-genome deoxyribonucleic acid amplification and comprehensive chromosome microarray analysis. Fertil Steril. 2015;104(2):418-425.

17. Mantikou E, Wong KM, Repping S, Mastenbroek S. Molecular origin of mitotic aneuploidies in preimplantation embryos. Biochim Biophys Acta. 2012;1822:1921-1930.

18. Taylor TH, Gitlin SA, Patrick JL et al. The origin, mechanisms, incidence and clinical consequences of chromosomal mosaicism in humans. Hum Reprod Update. 2014;20: 571-581

19. Gleicher N, Vidali A, Braverman J et al. Accuracy of preimplantation genetic screening (PGS) is compromised by degree of mosaicism of human embryos. Reprod Biol Endocrinol. 2016;14(1):54.

20. Van Echten-Arends J, Mastenbroek S, Sikkema-Raddatz B et al. Chromosomal mosaicism in human preimplantation embryos: a systematic review. Hum Reprod Update. 2011;17:620-627.


Для цитирования:


Жигалина Д.И., Скрябин Н.А., Канбекова О.Р., Артюхова В.Г., Светлаков А.В., Лебедев И.Н. Сравнительная цитогенетика эмбриобласта, трофэктодермы и внутриполостной жидкости бластоцисты человека. Медицинская генетика. 2018;17(2):46-52. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2018.02.46-52

For citation:


Zhigalina D.I., Skryabin N.A., Kanbekova O.R., Artyukhova V.G., Svetlakov A.V., Lebedev I.N. Comparative cytogenetics of embryoblast, trophectoderm and blastocoele fluid of human blastocyst. Medical Genetics. 2018;17(2):46-52. (In Russ.) https://doi.org/10.25557/2073-7998.2018.02.46-52

Просмотров: 91


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7998 (Print)