Автореферат диссертации по медицине на тему Реализация программы вспомогательных репродуктивных технологий у пациентов с микроделецией azf локуса хромосомы y
На правах рукописи
БЕЛЯЕВА Надежда Анатольевна
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕПРОДУКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ У ПАЦИЕНТОВ С МИКРОДЕЛЕЦИЕЙ ЛОКУСА ХРОМОСОМЫ У
14.01.01 -акушерство и гинекология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
2 3 МДП
Москва-2014
005549362
005549362
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Научные руководители:
Официальные оппоненты:
Серебренникова Клара Георгиевна - доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России, кафедра семейной медицины с курсом экстрагенитальной патологии в акушерстве и гинекологии, профессор
Краснопольская Ксения Владиславовна - доктор медицинских наук, профессор, ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии», руководитель отделения репродуктологии
Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России
Защита состоится «17» июня 2014 года в 13:00 часов на заседании диссертационного совета Д. 208.125.01 на базе ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» по адресу 117997, г. Москва, ул. Академика Опарина, д.4.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте http://sciense.ncagp.ru/upfiles/pdf/Diss_BelyaevaNA.pdf федерального
государственного бюджетного учреждения «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Автореферат разослан «_» мая 2014 г.
доктор медицинских наук Калинина Елена Анатольевна
доктор биологических наук Глинкина Жанна Ивановна
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук
ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы Проблема бесплодного брака была и остается приоритетной в наше время (Серебренникова КГ, 2010; Калинина ЕА, 2012). По данным статистики примерно 15% супружеских пар в популяции бесплодны, при этом на долю мужского фактора приходится около 50% случаев (Сухих Г.Т., Божвдомов ВА, 2009; Вартанян ЭБ, Петрин АН, 2010; Poongpthai J., 2009; McLachlan R.I, 2010).
Микроделеции AZF локуса хромосомы Y (del AZF) — одна из главных генетических причин мужского бесплодия (Mafia FA, 2011; Fu L, 2012; Li D, 2012; Totonchi M, 2012). Распространенность данной мутации среди мужчин с выраженными отклонениями в показателях спермограммы широко варьирует в различных популяциях (Вартанян ЭВ, Петрин АН, 2010, Ferlin А, 2007; Fu L, 2012; Chellat D, 2013; Choi DK, 2013,), в среднем составляет 7,6% (Stouffi К, 2005).
По данным многочисленных исследований доказано, что делеции AZF локуса хромосомы Y могут передаваться от отца сыну, что впоследствии может привести к нарушению репродуктивной функции у потомства (Ferlin А, 2007; Gambera L, 2010; Dai RL, 2012). Рад исследователей предполагают, что наличие микроделеции в AZF локусе хромосомы Y приводит к общей нестабильности этой хромосомы и впоследствии может явшься пусковым механизмом в возникновении анеуплоидии у эмбрионов таких пациентов (интерхромосомный эффект). Результаты проведенных исследований указывают на то, что пациенты с del AZF входят в группу риска по рождению ребенка с хромосомной патологией вследствие наличия у них высокого уровня нуллисомии и дисомии плюсом в сперматозоидах (Ceylan С, 2010; Palrat С, 2010; Li L, 2013).
Проведение преимплшггационной генетической диагностики (ПГД) в рамках программы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) с исследованием не только комплекса подовых хромосом, но и аутосом, с целью выбора для переноса в матку эмбрионов женского попа без генетической патологии может способствовать повышению эффективности программы ВРТ у таких пациентоа
В настоящее время литературные данные относительно исходов программ ВРТ у супружеских пар с del AZF немногочисленны, представлены на малых выборках, освещены недостаточно полно и противоречивы (Van Golde R.TJ., 2001; Gambera L, 2010; Patrat С, 2010; Wu W., 2011; Kim MJ, 2012). Поэтому представляется актуальной комплексная оценка исходов программ ЭКО/ИКСИ и определение целесообразности применения ПГД для оптимизации программы ВРТ у данного контингента пациентов.
Цель исследования: оптимизация программы ЭКО/ИКСИ у супружеских пар с микроделецией AZF локуса хромосомы Y.
Задачи исследования
1. Оценить распространенность и структуру микроделеций AZF локуса хромосомы Y у пациентов с патозооспермией, планирующих проведение программы ЭКО/ИКСИ.
2. Провести сравнительную оценку параметров клинического и гормонального статуса у супружеских пар с делецией в AZF локусе хромосомы Y и без нее.
3. Изучить особенности фолликуло-, оогенеза и раннего эмбриогенеза у супружеских пар с микроделецией AZF локуса хромосомы Y и без нее.
4. Оценил, хромосомный набор эмбрионов (частоту и структуру распространенных анеуплоидий) у супружеских пар с микроделецией AZF локуса хромосомы Y и без нее и выявить возможные корреляции с применяемыми протоколами стимуляции суперовуляции.
5. Провести сравнительную оценку результатов программ ЭКО/ИКСИ и исходов беременностей у супружеских пар с мутацией в AZF локусе хромосомы Y три проведении ПГД и без нее и определить роль ПГД в оптимизации исходов программы ВРТ у данной категории пациентов.
6. Разработать практические рекомендации по реализации программы ВРТ у данного контингента больных.
Научная новизна
По результатам проведенного исследования тучно обоснована необходимость персонифицированного подбора протоколов для стимуляции функции яичников у супружеских пар с del AZF. Проведен анализ влияния протоколов стимуляции суперовуляции на развитие анеуплоидии у эмбрионов таких больных.
Определена частота хромосомных нарушений и получены новые данные о структуре ансуплощдаи хромосом 13,18,21 и гоносом у эмбрионов супружеских пар с del AZF и без нес. Методом бинарной логистической регрессии впервые установлены факторы, достоверно влияющие на выживаемость эмбрионов у данной категории пациентов.
Проведена сравнительная оценка результативности программ ЭКО/ИКСИ и исходов беременностей у супружеских пар с del AZF с проведением ПГД и без нее. Представлена и научно обоснована целесообразность проведения ПГД в рамках программы ВРТ у данного контингента больных.
Практическая значимость На основании проведенного исследования определена необходимость проведения медико-генетического консультирования с исследованием AZF локуса хромосомы Y на этапе подготовки к программе ВРТ всем супружеским парам с бесплодием, обусловленным мужским фактором.
В результате исследования выявлена высокая частота хромосомной патологии (как половых хромосом, так и аутосом) у эмбрионов супружеских пар с del AZF, что определяет целесообразность проведения ПГД в рамках программы ВРТ у данной категории пациентов.
Полученные данные по эффективности программ ЭКО/ИКСИ выявили высокий риск самопроизвольного прерывания беременности у супружеских пар с del AZF. Анализ результатов исследования показал, что применение ПГД в рамках программы ЭКО/ИКСИ у данной категории пациентов позволяет достоверно снизил, частоту репродуктивных потерь и увеличить частоту родоа
Адекватное проведение стимуляции функции яичников с персонифицированным подбором протоколов стимуляции и последующим проведением ПГД с переносом в матку эмбрионов женского пола без распространенных анеуплоидий для оптимизации программы ВРТ способствуют повышению результативности программы и увеличивают вероятность рождения здорового ребенка у супружеских пар с del AZF. Разработаны практические рекомендации по реализации программы ВРТ у таких пациентов.
Положения, выносимые на защиту
1. Наличие мшфоделеции в А2Р локусе хромосомы У у мужчин супружеских пар с бесплодием оказывает влияние на развише эмбрионов уже в период первых трех суток после ИКСИ, вследствие чего 31,5% эмбрионов, потенциально пригодных для переноса в матку или для проведения генетической диагностики, останавливаются в своем развиши, что влияет на эффективность программы ЭКО/ИКСИ.
2. Пациенткам из супружеских пар с деяециями в А22 локусе хромосомы У следует персонифицировано подбирать протоколы стимуляции в рамках программы ЭКО/ИКСИ. Основной принцип выбора протокола заключается в получении большего количества фолликулов и ооцигов «хорошего» качества с целью увеличения количества эмбрионов для диагностики и переноса в матку при минимизации побочных эффектов и циклов с отменой переноса эмбрионов.
3. Выявленный у эмбрионов супружеских пар с мутацией А2Т локуса хромосомы У высокий уровень анеупловдии (59,7%) с преобладанием в структуре патологии мутаций, при которых эмбрионы имеют высокий потенциал к имплантации и дальнейшему развиппо, а также отсутствие взаимосвязи между морфологическими характеристиками эмбриона и наличием у него хромосомной патологии, свидетельствуют о необходимости проведения ПГД в рамках программы ВРТ для исключения переноса в матку эмбрионов с анеуплоидией по исследованным хромосомам и минимизации риска рождения больного ребенка
4. Перенос эмбрионов женского пола без распространенных анеуплоидий в рамках ПГД у супружеских пар с мутацией в АЗ7 локусе хромосомы У способствует повышению эффективности программы ВРТ и увеличению количества родов в 7 раз, что указывает на целесообразность использования данной методики у таких пациентов.
Личный вклад автора
Автор непосредственно участвовал в выборе направления исследования, разработке цели и задач исследования, обобщении, анализе, статистической обработке полученных результатов. Автором лично произведено обследование супружеских пар и участие во всех этапах лечения методом ЭКО, в анализе результатов генетической диагностики эмбрионов.
Соответствие диссертации паспорту полученной специальности Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.01.01 — «акушерство и гинекология». Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно пунктам 4 и 5 паспорта акушерства и гинекологии.
Апробация материалов диссертации Основные положения диссертации и результаты работы представлены и доложены на 4th Asia Pacific Congress on Controversies in Obstetrics Gynecology and Infertility (COGI): Building Consensus in Gynecology, Infertility and Perinatology (BCGIP) (Bangjtok, 2011); VI Международном конгрессе по репродуктивной медицине (Москва, 2012 г.); ХШ Всероссийском научном Форуме «Мать и Дитя» (Москва, 2012); научно-практческой конференции «Прошлое, настоящее и будущее ВРТ (памяти профессора БВ. Леонова)» (Москва, 2013). Работа обсуждена на межклинической конференции отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия (22.112013) и заседании апробационной комиссии ФГЪУ «НЦАГиП им. В.И. Кулакова» Минздрава России (02.122013).
Внедрение результатов исследования в практику Исследование AZF локуса хромосомы Y у супружеских пар с бесплодием, обусловленным мужским фактором, и применение ПГД в рамках программы ВРТ у данного контингента пациентов внедрены в пракгаческую деятельность отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия ФГБУ «НЦАГиП им Вй Кулакова» Минздрава России.
По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из которых 4 статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 159 страницах компьютерного текста и состоит га введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 27 таблицами и 49 рисунками. Список литературы включает 27 источников на русском и 112 на иностранных языках.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования В соответствии с цедао исследования и поставленными для ее решения задачами в рамках отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия (руководитель отделения - д.м.н. Калинина Е А) и лаборатории репродуктивной генеппси (руководитель отделения - д.б л. Глинкина Ж.И) ФГБУ «НЦАГи П им. В Л Кулакова» Минздрава России было обследовано 439 супружеских пар с бесплодием, обусловленным мужским или сочеганным фактором, обратившихся для проведении программы ЭКО/ИКСИ в период с октября 2010 г. по март 2013 г По результатам проведенного обследования на основании кригериев включения и исключения д ля исследования были отобраны 84 супружеские пары.
Супружеские пары, включенные в исследование, были разделены на три группы в зависимости от наличия/отсутствия микроделеций в А/Я7 локусе хромосомы У и особенностей проведения программы ВРТ- с или без 111Д (рис. 1).
439 супружеских пар с патозооспермией у мужей
72 супружеские пары с
V1
del AZF у мужей
-—чг 367 супружеских пар без —1 ЗТаП—i/ del AZF у мужей
Исследуемая группа (основная группа)
24 супружеские пары с del AZF у мужей
пгд
Группа сравнения II
22 супружеские пары с del AZF у мужей без ПГД
39 циклов ЭКО/ИКСИ
Группа сравнения I
38 супружеских пар без del AZF у мужей
пгд
II этап
Рисунок 1. Схема распределения обследованных супружеских пар по группам
Основная группа - 24 супружеские пары с del AZF, 41 цикл ЭКО/ИКСИ+ПГД Груша сравнения 7-38 супружеских пар без del AZF, 44 цикла ЭКО/ИКСИ+ПГД Группа сравнения П - 22 супружеские пары с del AZF, 39 циклов ЭКО/ИКСИ без ГИД
Исследование AZF локуса хромосомы Y проводили методом мПЦР амплификации (15 STS-маркеров). Всем супружеским парам проюдилось цитогенетичесюе исследование лимфоцитов периферической крови.
Сшмуляция функции яичниюв проводилась по «длинному» протоколу с ашнистами гонадспропин - релизинг гормона и по протоколу с антагонистами гонадогропин - релизинг гормона Культивирование эмбрионов осуществляли да стацдартазированной методике. 111Д проводилась FISH методом (зонды к хромосомам X, Y, 13,18,21) на 3-й день культивирования эмбрионов. Перенос эмбрионов, поспрансферный период и диагностику беременности проводили по стацдартазированной методике.
Статистическая обработка данных выполнена с использованием пакета прикладных программ «Statistica for Windows» v. 7.0. Для сравнительного анализа данных в исследуемых группах применялись непараметрические методы (тест Краскела-Усялиса) и метод у2.
Результаты собственных исследований и их обсуждение
По результатам проведенного исследования общая распространенность микроделеций AZF локуса хромосомы У среди мужчин с различными отклонениями в показателях спермограммы составила 16,4%, при этом 94,4% микроделеций локализовались в AZFc субрегионе. Наиболее часто мутации выявлялись при необструкгавной азооспермии, а также при олигоастенотератозооспермии и астенотератозооспермии.
Анализ возрастных характеристик супружеских пар, включенных в исследование, не выявил статистически значимых различий по возрасту женщин в исследованных группах, однако были выявлены статистически значимые различия по возрасту мужчин (р=0,001). Медиана возраста женщин составила 31 год (22-36 лег), медиана возраста мужчин - 34 года (22-56лег).
При оценке репродуктивной функции пациентов выявлены статистически значимые различия в распределении случаев первичного и вторичного бесплодия в исследуемых группах. Так, у супружеских пар с del AZF первичное бесплодие диагностировалось примерно в 80% случаев, в то время как в группе сравнения I наиболее часто отмечалось вторичное бесплодие (р<0,05).
Анализ патоэооспермии показал, что наиболее часто в исследуемых группах
выявлялась алигоастетотерагозооспермия. В основной группе и группе сравнения П также встречалась необструкпшная азооспермия, в 83% и 18,2% случаев, соответственно.
Для стимуляции суперовуляции «длинный» протокол применяли в 73,2% случаев в основной группе, в 46,2% в группе сравнения Пив 38,6% в группе сравнения I (р=0,004). По параметрам фолликуло- и оогенеза, количеству полученных эмбрионов исследуете группы были сопоставимы Однако доля эмбрионов 3 суток развития от общего числа зрелых ооцигов у супружеских пар с делецией AZF локуса была статистически значимо ниже, чем у пациентов без делеции (р<0,001), и составила в основной группе и в группе сравнения П 68,5% и 69,9%, соответственно, в то время как в группе сравнения 1-82,5%.
Аналго морфологических характеристик эмбрионов 3 суток развития выявил статистически значимые различия между группами (р<0,0001). Так, доля эмбрионов «плохого» качества в основной группе и группе сравнения П составила 57% и 61,9%, соответственно, в группе сравнения I -25,6%.
Результаты FISH анализа ядер бластомеров эмбрионов в группах с ПГД показали, что уровень анеуплоидии в ядрах был статистически значимо выше в основной группе—59,7% (из 159 исследованных бластомеров), чем в группе сравнения I — 41,4% (из 186 исследованных бластомеров) (р=0,001). В структуре хромосомных нарушений у эмбрионов в основной группе преобладала сочетанная анеуплоидия—28$%, данный вид патологии встречался в 2 раза чаще в этой группе, чем в группе сравнения I -12,9% (р<0,001). Частота встречаемости анеуплоидии только поносом у эмбрионов в основной группе была в 3 раза выше, чем в группе сравнения I, и составила 14,5% и 4,8%, соответственно (р<0,001). Кроме того, анализ данных по отдельным аутосомам выявил статистически значимые различия в частоте встречаемости анеуплоидии хромосомы 18 между группами — в основной группе — 32,1%, в группе сравнения 1—21,5% (р<0,05).
Следует отметить, что у значительной части эмбрионов в основной группе выявлялись анеуплоидии, при которых эмбрионы являются жизнеспособными и могут иметь высокий потенциал к имплантации и развитию, что может привести к рождению детей с генегаческой патологией. Частота встречаемости моносомии хромосомы X и патологии гоносом, соответствующей синдрому Клайнфельтсра, составила 113%, дисомии хромосомы Y—8,8%.
Частота трисомии хромосомы 13 составила 6,3%, хромосомы 18 — 14,5%, хромосомы 21 — 8,8% случаев.
Анализ связи между морфологическими характеристиками эмбрионов третьего дня развитая и наличием у них анеуплоидии не выявил корреляции между этими показателями в грушах с ПГД (рХ),05). Так, в основной группе у 66,2% эмбрионов «хорошего» качества была выявлена хромосомная патология, 46,3% эмбрионов «плохого» качества не имели патологии по исследованным хромосомам. Также не было выявлено корреляции между наличием анеуплоидии у эмбрионов и примененными протоколами стимуляции (р>0,05).
На заключительном этапе работы был проведен сравнительный анализ исходов прогрымм ЭКО/ИКСИ в исследованных группах (табл. 1).
Таблица 1
Сравнение результативности программ ЭКО/ИКСИ в исследованных группах
Показатель Основная группа Группа сравненияI Группа сравненияП
Циклы с переносом эмбрионов 31(75,6%)* 42(95,5%)* 35(89,7%)
Циклы без переноса эмбрионов 10(24,4%)* 2(4,5%)* 4(10,3%)
Частот имплантации 16%* 39,3%* 14,7%
Частота наступления беременноспйдакл стмуляции 19,5%* 40,9%* 23,1%
Чалога наступления беремеиносшЬеренос эмбрионов 25,8% 42,9% 25,7%
Чалогарепродукивных потерь 12,5%* 11,1% 88,9%*
Частота родэв 87,5%* 88,9% 11,1%*
*- различия между выделенными параметрами статистически значимы (р< 0,05), определены относительно результатов в основной группе (dd AZF с ПГД)
Самый большой процент циклов с отменой переноса эмбрионов диагностировался в основной группе - 24,4%, что было обусловлено отсутствием эмбрионов без генетической патологии по итогам ПГД
Показатели частоты имплантации были сопоставимы у супружеских пар с del AZF в группах с ПГД и без нее, однако этот показатель был в 2 раза выше в группе сравнения I — 393% (р=0,007). Более низкая частота имплантации у супружеских пар с del AZF может бьпь связана с наличием у эмбрионов анеуплоидии хромосом, анализ которых не производился в рамках ПГД
Показатели частоты наступления беременности статистически значимо не различались у супружеских пар с del AZF в группах с проведением ПГД и без нее. Частота наступления беременности на перенос эмбрионов составила 25,8% и 25,7%, соответственно. В группе сравнения I эти показатели были почта в 2 раза выше, достигнув уровня статистической значимости в расчете на цикл стимуляции (р=0,03).
Частота репродуктивных потерь у супружеских пар с del AZF в группе без ПГД была в 7 раз выше, чем с ПГД и составила 88,9% против 12,5% (р=0,007), что может бьпь обусловлено наличием анеуплоидии у эмбрионов.
Частота родов у супружеских пар с del AZF в перерасчете на циклы с переносом эмбрионов была в 8 раз выше в группе с ПГД чем без нее, и составила 22,6% и 2,9%, соответственно (р=0,014). Частот родов от общего числа беременностей в основной группе составила 87,5%, в группе сравнения П—11,1%. Показатели частоты репродуктивных потерь и родов в основной группе и группе сравнения I были сопоставимы, что свидетельствует о высокой эффективности ПГД как меры профилактики прерывания беременности на ранних сроках. У супружеских пар в основной группе родилось 9 живых детей, в группе сравнения П— 1, в группе сравнения 1-24 ребенка.
Полученные в ходе проведения исследования данные свидетельствуют о том, что супружеские пары с мутацией AZF локуса хромосомы Y составляют особую группу пациентов и требуют иццивцдуализации стратегий лечения бесплодия.
вывода
1. Распространенность мутаций в AZF локусе хромосомы Y у пациентов с бесплодием и различными отклонениями в показателях сперметраммы составляет 16,4%. В структуре мутаций преобладают микроделеции AZFc субрегиона, на долю которых приходится 94,4% случаеа Супружеские пары с делециями AZF локуса хромосомы Y входят в труппу высокого риска по возникновению генетической патологии у эмбрионов.
2. Показатели клинического, гормонального статуса, процессов фолликуло- и оогенеза, а также применяемые протоколы стимуляции не оказывают влияния на развигае хромосомной патологии у эмбрионов супружеских пар с мутацией AZF локуса
хромосомы У, что может свидетельствовать о роли мужского фактора (наличие делеции) в данном процессе.
3. При исследовании 5 хромосом (X, У, 13, 18, 21) у эмбрионов супружеских пар с микроделецией /\7Т локуса хромосомы У различные типы анеуплоидии выявлены в 59,7% случаев. Частота встречаемости сочетанной хромосомной патологии у эмбрионов составляет 28,9%; анеуплоидии аугосом - 16,4%, поносом - 14,5%. В структуре анеуплоидии преобладают мутации, при которых эмбрионы могут иметь высокий потенциал к имплантации и дальнейшему развитию.
4. Наличие микроделеции в А2Т локусе хромосомы У у мужчин супружеских пар с бесплодием оказывает влияние на ранние этапы развития эмбрионов, что приводит к снижению их выживаемости на 30% в период первых трех суток после ИКСИ, при этом доля эмбрионов «плохого» качества составляет 61,9%. Не выявлена взаимосвязь между морфологическими характеристиками эмбрионов и наличием у них анеуплоидии (66,2% эмбрионов «хорошего» качества содержат хромосомную патологию, 463% эмбрионов «плохого» качества не имеют патологии по исследованным хромосомам).
5. У супружеских пар с делецией АШ локуса хромосомы У проведение процедуры биопсии бластомера в рамках ПГД не оказывает отрицательною влияния на выживаемость эмбрионов, частоту имплашации и наступления беременности в программе ЭКО/ИКСИ. Обшдя выживаемость эмбрионов после ПГД составляет 51,2%; выживаемость до стадии морулы/бластоцисты - 45,7%. Частота наступления беременности на цикл стимуляции в программе ВРТ с ПГД и без нее составляет 19,5% и 23,1%, соответственно; частота наступления беременности на перенос эмбрионов — 25,8% и 25,7% случаев, соответственно.
6. Перенос эмбрионов без распространенных анеуплоидий у супружеских пар с мутацией в А7Р локусе хромосомы У в рамках программы ВРТ с ПГД снижает риск самопроизвольного прерывания беременности в 7 раз и приводит к увеличению количества родов у данной категории пациентов до 87,5%. Общая частота репродуктивных потерь в I и II триместрах беременности после проведения ПГД-12,5%, без ПГД- 88,9%.
7. Супружеские пары, в которых мужчины являются носителями мутации в РЛс локусе хромосомы У, входят в группу высокого риска по неудачам имплантации, невынашиванию беременности и рождению ребенка с хромосомной патологией.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Супружеским парам с бесплодием, обусловленным мужским фактором, на этапе подготовки к программе ЭКО/ИКСИ необходимо проведение медико-генепмеского консультирования с исследованием А2Р локуса хромосомы У.
2. Супружеским парам, в которых мужья являются носителями делеций в А2Р локусе хромосомы У, целесообразно проведение ПГД в рамках программы ВРТ с исследованием у эмбрионов не только комплекса половых хромосом, но и аутосом, при этом спектр изучаемых аутосом должен быть максимально расширен Перенос эмбрионов в матку без определения их генетического профиля на основании оценки только морфологических характеристик снижает эффективность программы ВРТ и может привести к самопроизвольному прерыванию беременности или рождению ребенка с хромосомной патологией.
3. Пациенткам из супружеских пар с мутацией А2У локуса хромосомы У следует персонифицировано подбирать протоколы стимуляции в рамках программы ЭКО/ИКСИ. Основной принцип выбора протокола заключается в получении большего количества фолликулов и ооцшов «хорошего» качества с целью увеличения выборки эмбрионов д ля переноса при минимшации побочных эффектов и количества циклов с отменой переноса
4. Супружеским парам с делецией А7Р локуса хромосомы У с целью профилактики передачи мутации потомству мужского пола, повышения результативности программы ЭКО/ИКСИ и вероятности рождения здорового ребенка рекомендуется проведение ПГД не только с выбором эмбрионов женского пола, но и с анализом часто встречающихся анеуплоцдий, и последующим проведением инвазивной пренагальной диагностики.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Роль преимплантационной диагностики у супружеских пар в программе ЭКО/ИКСИ / Калинина ЕА, Лебедева ОЕ, Беляева НА, Губаева ЗМ, Киндарова ЛБ, Кузьмичев ЛН. // Проблемы репродукции: материалы V Международного конгресса по репродуюивной медицине. - 2011.-С.34-35.
2. Роль медико-генетческого консультировш ия у пациентов с нарушениями репродуктивной функции / Глинкина ЖИ, Калинина ЕА, Кузьмичев ЛН, Киндарова ЛБ., Мамонова ВВ., Бугай Т.В., Микаелян В.Г., Белоконь ИЛ, Губаева ЗМ, Беляева НА // Тезисы докладов Всероссийского Конгресса с международным участием <Амбулаторно-поликлиническая практика: проблемы и перспективы». -2011. - С. 19-20.
3. Изучение вероягаости возникновения пагозооспермии в зависимости от возраста мужчины у супружеских пар, включенных в программу ЭКО/ИКСИ / Лебедева О.Е., Глинкина ЖИ, Калинина ЕА, Киндарова ЛБ., Микаелян ВГ, Беляева НА, Губаева ЗМ. // Материалы ХП Российского Форума «Мать и Дитя». -2011. - С. 347-348.
4. Профилактика наследования делеций в АНе локусе хромосомы У потомством супружеских пар, включенных в программу ЭКО/ИКСИ / Глинкина ЖИ, Калинина Е А, Кицдарова ЛБ., Микаелян ВТ., Беляева НА, Губаева ЗМ. // Тезисы к IX научной конференции «Генетика человека и патология. Аюуальные проблемы современной цигогенетики»-2011.-С. 27-28.
5. Преимпла! ггационная диагностика у супружеских пар с мутацией А2Р локуса хромосомы У и полиморфизмом гена СПИ у мужей / Беляева НА, Глинкина ЖИ., Калинина Е А, Сокур СА, Губаева ЗМ // Проблемы репродукции: материалы VI Международного конгресса по репродуктивной медицине. - 2012. - С. 28-29.
6. Особенности стимуляции суперовуляции у пациентов с хромосомными транслокациями в кариогипе / Глинкина ЖИ, Микаелян ВГ, Алиева КУ, Кивдарова ЛБ, Беляева НА, Губаева ЗМ, Сокур С А, Калинина Е А // Тезисы докладов Всероссийского Конгресса с международным участием «Амбулаторно-поликлиническая практика - в эпицентре женского здоровья»-2012.-С. 186-187.
7. Применение преимплангационной диагностики в рамках программы вспомогательных репродуктивных технологий у супружеских пар с сочетанием мутаций в AZF локусе хромосомы Y и полиморфизма гена CFTR у мужей / Беляева IIA, Глинкина Ж.И., Сокур СА, Губаева ЗМ, Долгушина КВ., Калинина ЕА // Акушерство и Гинекология. -2012.—№4-1.-С. 54-58.
8. Зависимость результатов стимуляции суперовуляции и количества полученных эмбрионов в рамках программы экстракорпорального оплодотворения от типа хромосомной аберрации в кариотипе пациента / Микаелян ВГ, Глинкина Ж.И., Долгушина НВ, Киндарова ЛБ, Беляева НА, Губаева ЗМ, Сокур С А, Насхлегашвили ИВ, Калинина ЕА// Акушерство и Гинекология,—2012,—№4-2—С. 57-61.
9. Анализ частоты и типов анеугаювдии в сперматозоидах у мужчин с патозооспермией в программах вспомогательных репродуктивных технологий / Сокур С А, Глинкина Ж.И., Долгушина НВ, Беляева НА, Калинина ЕА // Материалы ХШ Всероссийского научного Форума «Мать и Дитя». -2012. - С. 478.
10. Современные аспекты проблемы мужского бесплодия, ассоциированного с мутацией AZF локуса хромосомы Y / Беляева НА, Глинкина ЖЛ, Калинина Е А // Акушерство и Гинекология.-2012. -№&-2. -С. 21-27.
11. Диагностика мужского бесплодия, ассоциированного с микроделециями в локусе AZF хромосомы Y / Барков ИЮ, Сорока НЕ, Попова АЛО, Гамвдов СИ, Беляева НА, Глинкина ЖИ., Калинина ЕА, Трофимов ДЮ, Сухих Г.Т. // Акушерство и гинекология.-2014.-№1.-С.59-64.
Подписано в печать: 14.04.14
Объем: 1,0 п.л. Тираж: 120 экз. Заказ № 239 Отпечатано в типографии «Реглет» г. Москва, Ленинский проспект, д.2 (495) 978-66-63, www.reglet.ru
Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Беляева, Надежда Анатольевна
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное учреждение «НАУЧНЫЙ ЦЕНТР АКУШЕРСТВА, ГИНЕКОЛОГИИ И ПЕРИНАТОЛОГИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА В.И. КУЛАКОВА»
На правах рукописи
04201459003
БЕЛЯЕВА Надежда Анатольевна
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕПРОДУКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ У ПАЦИЕНТОВ С МИКРОДЕЛЕЦИЕЙ АХ¥ ЛОКУСА ХРОМОСОМЫ У
14.01.01 — акушерство и гинекология
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научные руководители: доктор медицинских наук Калинина Е.А. доктор биологических наук Глинкина Ж.И.
Москва - 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 5
Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОГРАММЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕПРОДУКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ У СУПРУЖЕСКИХ ПАР, ГДЕ МУЖЬЯ ЯВЛЯЮТСЯ НОСИТЕЛЯМИ МИКРОДЕЛЕЦИЙ В АХ¥ ЛОКУСЕ ХРОМОСОМЫ У (обзор литературы).............................................................................. 13
1.1. Основные принципы и подходы к проведению стимуляции суперовуляции у пациентов в программе ВРТ............................. 13
1.2. Роль мужского фактора в формировании бесплодия у супружеских пар............................................................... 17
1.3. Современные аспекты проблемы мужского бесплодия, ассоциированного с мутацией в А2Б локусе хромосомы У............ 25
1.4. Персонифицированная терапия в рамках программы ВРТ посредством применения преимплантационной генетической диагностики (ПГД) у супружеских пар с микроделецией локуса хромосомы У....................................................................... 38
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..................... 41
2.1. Материал исследования................................................ 41
2.2. Методы исследования...................................................... 43
2.2.1. Общеклинические методы исследования..................... 45
2.2.2. Гормональное исследование...................................... 46
2.2.3. Ультразвуковое исследование органов малого таза.......... 47
2.2.4. Спермиологическое исследование эякулята................... 48
2.2.5. Анализ микроделеций в локусе хромосомы У.......... 50
2.2.6. Исследование кариотипа пациентов............................. 52
2.2.7. Схемы стимуляции функции яичников......................... 52
2.2.8. Трансвагинальная пункция яичников........................... 54
2.2.9. Метод интрацитоплазматической инъекции
сперматозоида в ооцит и культивирование дробящихся эмбрионов in vitro........................................................... 54
2.2.10. Перенос эмбрионов в полость матки........................... 56
2.2.11. Поддержка посттрансферного периода........................ 56
2.2.12. Преимплантационная генетическая диагностика............ 57
2.2.13. Статистический анализ полученных данных................. 58
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ............... 60
3.1. Клинико-анамнестическая характеристика супружеских пар, включенных в исследование.................................................... 61
3.1.1. Возрастная характеристика супружеских пар................. 62
3.1.2. Характеристика менструальной функции женщин........... 64
3.1.3. Характеристика супружеских пар по репродуктивному анамнезу....................................................................... 65
3.1.4. Характеристика женщин по перенесенным гинекологическим заболеваниям и оперативным вмешательствам............................................................. 68
3.1.5. Характеристика мужчин по типу патозооспермии........... 70
3.2. Результаты клинико-лабораторного обследования пациентов..... 71
3.2.1. Анализ микроделеций в AZF локусе хромосомы Y у мужчин с различными отклонениями в показателях спермограммы............................................................... 71
3.2.2. Сравнительный анализ параметров гормонального статуса, фолликуло-, оогенеза и раннего эмбриогенеза у супружеских пар, включенных в программу ЭКО/ИКСИ.......... 76
3.2.3. Сравнительный анализ результатов генетической диагностики эмбрионов супружеских пар, включенных в программу ЭКО/ИКСИ с ГТГД............................................ 84
3.2.3.1. Анализ структуры и частоты анеуплоидии половых хромосом у эмбрионов............................................... 97
3.2.3.2. Анализ структуры и частоты анеуплоидии хромосомы 13 у эмбрионов..................................................................................101
3.2.3.3. Анализ структуры и частоты анеуплоидии хромосомы 18 у эмбрионов..................................................................................103
3.2.3.4. Анализ структуры и частоты анеуплоидии хромосомы 21 у эмбрионов..................................................................................106
3.2.4. Анализ выживаемости эмбрионов после проведения преимплантационной генетической диагностики......................................110
3.2.5. Анализ исходов программ ЭКО/ИКСИ в обследованных группах................................................................................................................................................117
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................129
ВЫВОДЫ..................................................................................................................................................................140
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ..........................................................................................142
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ........................................................................................................................143
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................................................................................145
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Основной целью ВРТ является не только наступление беременности, но и рождение здоровых детей. Разработка новых технологий в лечении бесплодия, выявление причин бесплодия и получение здорового потомства при использовании ВРТ является актуальной задачей современной медицины.
По данным различных авторов, доля мужского фактора в структуре бесплодия составляет 30-50% [1, 21, 108]. Вследствие научно-технического прогресса в сфере ВРТ для лечения мужского бесплодия были разработаны и внедрены в широкую клиническую практику такие современные микроманипуляционные методики, как хирургическая экстракция сперматозоида из яичка (TESE) и ИКСИ. Данные методы позволяют супружеским парам с тяжелыми формами патозооспермии у мужчин, ранее обреченным на бесплодие, иметь потомство [60].
Однако при лечении бесплодия методом экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) необходимо учитывать, что нарушения репродуктивной функции (НРФ) часто связаны с хромосомными, генными мутациями и наличием наследственной предрасположенности к заболеванию [43, 44, 55, 76, 107]. Опыт различных отечественных и зарубежных клиник показал, что изменения в генотипе среди пациентов программы ЭКО/ИКСИ встречаются чаще, чем в популяции [7, 23, 24, 44, 50,76].
Мутации, имеющиеся в генотипе родителей и приводящие к НРФ и невозможности зачать ребенка естественным путем, могут передаваться будущему потомству через гаметы при проведении программы ЭКО/ИКСИ, в результате чего образуются генетически неполноценные эмбрионы [29, 109].
Применение ВРТ без учета особенностей генотипа пациентов, являющихся носителями мутаций, может снизить эффективность программы ЭКО, привести к прерыванию наступившей беременности или в конечном итоге привести к рождению ребенка с врожденными и генетическими аномалиями.
Таким образом, супружеские пары с тяжелыми формами бесплодия и нарушениями генотипа составляют группу риска по рождению больного ребенка. Следовательно, проведение программы ВРТ у данной группы пациентов должно быть сопряжено с повышенной генетической настороженностью, что требует проведения медико-генетического консультирования и выполнения ряда необходимых генетических тестов [29].
Развитие молекулярной генетики дало возможность расширить представления о генах, контролирующих сперматогенез. Молекулярно-генетические подходы позволяют не только картировать гены человека, но и идентифицировать в них основные типы мутаций, обуславливающие развитие заболеваний.
Одна из главных генетических причин мужского бесплодия, сопряженного с тяжелыми формами патозооспермии, — микроделеции AZF локуса (del AZF) хромосомы Y (фактор азооспермии) [44, 45, 50, 76]. По данным различных исследователей распространенность данной хромосомной аберрации среди мужчин с отклонениями в показателях спермограммы составляет от 1,3% до 38,1% [60, 70, 99, 117, 123].
До настоящего времени в литературе имеются противоречивые данные относительно исходов программ ЭКО/ИКСИ у супружеских пар, где у мужей выявлены del AZF хромосомы У. Ряд авторов показали, что при проведении программы ЭКО/ИКСИ у пациентов с микроделецией хромосомы Y и высоким уровнем количественных хромосомных аномалий в сперматозоидах отмечается высокая частота анеуплоидии у эмбрионов
по сравнению с пациентами с олигозооспермией, но без делеции. При этом в структуре нарушений хромосомного набора эмбрионов преобладала моносомия хромосомы X. Статистически значимых различий в показателях оплодотворения не отмечалось, однако был снижен уровень выживаемости эмбрионов до стадии бластоцисты [31]. Другие исследователи указывают на снижение показателей оплодотворения, выживаемости эмбрионов, частоты имплантации и наступления беременности у супружеских пар с делецией AZF локуса хромосомы Y по сравнению с пациентами без делеции [91].
Ряд исследователей показали, что микроделеции AZF локуса хромосомы Y могут передаваться от отца к сыну и в последующем привести к нарушению сперматогенеза и бесплодию у потомства [69, 89, 99]. Кроме того, некоторые исследователи указывают на возможность возникновения de novo микроделеций хромосомы Y у потомства, полученного в программе ЭКО/ИКСИ [32, 69].
На сегодняшний день ПГД в рамках программы ВРТ позволяет супружеским парам с del AZF хромосомы Y отбирать для переноса в матку эмбрионы женского пола без хромосомных нарушений в половых хромосомах с целью предотвращения передачи данной мутации потомству и улучшения исходов программы ВРТ [31, 127].
Несмотря на большое количество публикаций, посвященных влиянию микроделеций AZF локуса хромосомы Y на показатели фертильности мужчин, данные относительно исходов программ ВРТ у таких супружеских пар освещены не достаточно полно и носят фрагментарный характер. Кроме того, в литературе ограниченно представлены и выполнены на чрезвычайно малых выборках исследования по особенностям хромосомного набора эмбрионов у этих пациентов, не оценена связь между характеристиками таких эмбрионов, особенностями проведения и исходами программ ВРТ.
В связи с вышеизложенным, представляется актуальной и перспективной разработка комплекса профилактических мероприятий по зачатию и рождению здорового потомства у супружеских пар с del AZF хромосомы Y при проведении программы ЭКО/ИКСИ.
Цель исследования: оптимизация программы ЭКО/ИКСИ у супружеских пар с микроделецией AZF локуса хромосомы Y.
Задачи исследования:
1. Оценить распространенность и структуру микроделеций AZF локуса хромосомы Y у пациентов с патозооспермией, планирующих проведение программы ЭКО/ИКСИ.
2. Провести сравнительную оценку параметров клинического и гормонального статуса у супружеских пар с делецией в AZF локусе хромосомы Y и без нее.
3. Изучить особенности фолликуло-, оогенеза и раннего эмбриогенеза у супружеских пар с микроделецией AZF локуса хромосомы
Y и без нее.
4. Оценить хромосомный набор эмбрионов (частоту и структуру распространенных анеуплоидий) у супружеских пар с del AZF хромосомы
Y и без нее и выявить возможные корреляции с применяемыми протоколами стимуляции суперовуляции.
5. Провести сравнительную оценку результатов программ ЭКО/ИКСИ и исходов беременностей у супружеских пар с мутацией в AZF локусе хромосомы Y при проведении ПГД и без нее и определить роль ПГД в оптимизации исходов программы ВРТ у данной категории пациентов.
6. Разработать практические рекомендации по реализации программы ВРТ у данного контингента больных.
Научная новизна
По результатам проведенного исследования научно обоснована необходимость персонифицированного подбора протоколов для стимуляции функции яичников у супружеских пар с микроделецией AZF локуса хромосомы Y. Проведен анализ влияния протоколов стимуляции суперовуляции на развитие анеуплоидии у эмбрионов таких больных.
Определена частота хромосомных нарушений и получены новые данные о структуре анеуплоидии хромосом 13, 18, 21 и гоносом у эмбрионов супружеских пар с мутацией AZF локуса хромосомы Y и без нее. Методом бинарной логистической регрессии впервые установлены факторы, достоверно влияющие на выживаемость эмбрионов у данной категории пациентов (непосредственно наличие микроделеции в AZF локусе хромосомы Y, качество эмбрионов третьего дня развития, изолированные анеуплоидии гоносом и аутосом). На основании полученных данных относительно воздействия совокупности этих клинических факторов выявлена возможность достоверной оценки вероятности выживаемости эмбрионов в условиях одновременного воздействия нескольких предикторов.
Проведена сравнительная оценка результативности программ ЭКО/ИКСИ и исходов беременностей у супружеских пар с del AZF хромосомы Y с проведением ПГД и без нее. Представлена и научно обоснована целесообразность проведения ПГД в рамках программы ВРТ у данного контингента больных.
Практическая значимость
На основании проведенного исследования определена необходимость проведения медико-генетического консультирования с исследованием AZF локуса хромосомы Y на этапе подготовки к программе ВРТ всем супружеским парам с бесплодием, обусловленным мужским фактором.
В результате исследования выявлена высокая частота хромосомной патологии (как половых хромосом, так и аутосом) у эмбрионов супружеских пар с del AZF хромосомы Y, что определяет целесообразность проведения ПГД в рамках программы ВРТ у данной категории пациентов.
Полученные данные по эффективности программ ЭКО/ИКСИ выявили высокий риск самопроизвольного прерывания беременности у супружеских пар с del AZF хромосомы Y. Анализ результатов исследования показал, что применение ПГД в рамках программы ЭКО/ИКСИ у данной категории пациентов позволяет достоверно снизить частоту репродуктивных потерь и увеличить частоту родов.
Адекватное проведение стимуляции функции яичников с персонифицированным подбором протоколов стимуляции и последующим проведением ПГД с переносом в матку эмбрионов женского пола без распространенных анеуплоидий для оптимизации программы ВРТ способствуют повышению результативности программы и увеличивают вероятность рождения здорового ребенка у супружеских пар с микроделецией AZF локуса хромосомы Y. Разработаны практические рекомендации по реализации программы ВРТ у таких пациентов.
Положения, выносимые на защиту
1. Наличие микроделеции в AZF локусе хромосомы Y у мужчин супружеских пар с бесплодием оказывает влияние на развитие эмбрионов уже в период первых трех суток после ИКСИ, вследствие чего 31,5% эмбрионов, потенциально пригодных для переноса в матку или для проведения генетической диагностики, останавливаются в своем развитии, что влияет на эффективность программы ЭКО/ИКСИ.
2. Пациенткам из супружеских пар с делециями в AZF локусе хромосомы Y следует персонифицировано подбирать протоколы стимуляции в рамках программы ЭКО/ИКСИ. Основной принцип выбора
протокола заключается в получении большего количества фолликулов и ооцитов «хорошего» качества с целью увеличения количества эмбрионов для диагностики и переноса в матку при минимизации побочных эффектов и циклов с отменой переноса эмбрионов.
3. Выявленный у эмбрионов супружеских пар с мутацией AZF локуса хромосомы Y высокий уровень анеуплоидии (59,7%) с преобладанием в структуре патологии мутаций, при которых эмбрионы имеют высокий потенциал к имплантации и дальнейшему развитию, а также отсутствие взаимосвязи между морфологическими характеристиками эмбриона и наличием у него хромосомной патологии, свидетельствуют о необходимости проведения ПГД в рамках программы ВРТ для исключения переноса в матку эмбрионов с анеуплоидией по исследованным хромосомам и минимизации риска рождения больного ребенка.
4. Перенос эмбрионов женского пола без распространенных анеуплоидий в рамках ПГД у супружеских пар с мутацией в AZF локусе хромосомы Y способствует повышению эффективности программы ВРТ и увеличению количества родов в 7 раз, что указывает на целесообразность использования данной методики у таких пациентов.
Личный вклад автора
Автор непосредственно участвовал в выборе направления исследования, разработке цели и задач исследования, обобщении, анализе, статистической обработке полученных результатов. Автором лично произведено обследование супружеских пар и участие во всех этапах лечения методом ЭКО, в анализе результатов FISH диагностики.
Соответствие диссертации паспорту полученной специальности
Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.01.01 - «акушерство и гинекология». Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования
специальности, конкретно пунктам 4 и 5 паспорта акушерства и гинекологии.
Апробация материалов диссертации
Основные положения диссертации и результаты работы представлены и доложены на 4th Asia Pacific Congress on Controversies in Obstetrics Gynecology and Infertility (COGI): Building Consensus in Gynecology, Infertility and Perinatology (BCGIP) (Bangkok, 2011); VI Международном конгрессе по репродуктивной м