RU2657769C1 - Способ прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках в программе экстракорпорального оплодотворения - Google Patents
Способ прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках в программе экстракорпорального оплодотворения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657769C1 RU2657769C1 RU2017118943A RU2017118943A RU2657769C1 RU 2657769 C1 RU2657769 C1 RU 2657769C1 RU 2017118943 A RU2017118943 A RU 2017118943A RU 2017118943 A RU2017118943 A RU 2017118943A RU 2657769 C1 RU2657769 C1 RU 2657769C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- embryos
- satisfactory
- chromosomal abnormalities
- poor quality
- cumulus cells
- Prior art date
Links
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 title claims abstract description 30
- 206010008805 Chromosomal abnormalities Diseases 0.000 title claims abstract description 29
- 208000031404 Chromosome Aberrations Diseases 0.000 title claims abstract description 29
- 210000001771 cumulus cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 27
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 101150004726 PFKP gene Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 208000036878 aneuploidy Diseases 0.000 claims abstract description 9
- 231100001075 aneuploidy Toxicity 0.000 claims abstract description 8
- 102100025514 ATP-dependent 6-phosphofructokinase, platelet type Human genes 0.000 claims description 7
- 101000693765 Homo sapiens ATP-dependent 6-phosphofructokinase, platelet type Proteins 0.000 claims description 7
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 abstract description 16
- 208000000509 infertility Diseases 0.000 abstract description 7
- 230000036512 infertility Effects 0.000 abstract description 7
- 231100000535 infertility Toxicity 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010448 genetic screening Methods 0.000 description 10
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 9
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 7
- 210000000287 oocyte Anatomy 0.000 description 7
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 4
- 210000000143 trophectoderm cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 3
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 208000000995 spontaneous abortion Diseases 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 206010000234 Abortion spontaneous Diseases 0.000 description 2
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 2
- 210000002459 blastocyst Anatomy 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 210000001733 follicular fluid Anatomy 0.000 description 2
- 238000002357 laparoscopic surgery Methods 0.000 description 2
- 238000007477 logistic regression Methods 0.000 description 2
- 208000015994 miscarriage Diseases 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 102100026031 Beta-glucuronidase Human genes 0.000 description 1
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 1
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 206010055690 Foetal death Diseases 0.000 description 1
- 101000933465 Homo sapiens Beta-glucuronidase Proteins 0.000 description 1
- 208000007466 Male Infertility Diseases 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 238000009004 PCR Kit Methods 0.000 description 1
- 102100030852 Run domain Beclin-1-interacting and cysteine-rich domain-containing protein Human genes 0.000 description 1
- 101710179516 Run domain Beclin-1-interacting and cysteine-rich domain-containing protein Proteins 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 208000037280 Trisomy Diseases 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000003322 aneuploid effect Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000003339 best practice Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 201000003511 ectopic pregnancy Diseases 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 1
- 210000002503 granulosa cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N guanidinium thiocyanate Chemical compound SC#N.NC(N)=N ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009933 reproductive health Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
- G16B25/00—ICT specially adapted for hybridisation; ICT specially adapted for gene or protein expression
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6804—Nucleic acid analysis using immunogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6834—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
- C12Q1/6837—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase using probe arrays or probe chips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
- G01N33/582—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with fluorescent label
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
- G16B40/00—ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Bioethics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины и предназначено для прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества в программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). На основании анализа уровня экспрессии мРНК гена PFKP в кумулюсных клетках определяют вероятность наличия анеуплоидий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества по формуле. При значениях р выше 0,5 прогнозируют наличие хромосомных аномалий в данной группе эмбрионов. Изобретение обеспечивает создание модели предсказания наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании анализа транскрипционной активности в кумулюсных клетках у пациенток при лечении бесплодия в программе ЭКО. 1 табл., 3 пр.
Description
В последние годы в области методов лечения бесплодия были достигнуты большие успехи. Несмотря на постоянное совершенствование методик вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), эффективность одной попытки экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) не превышает 33%, а частота родов живым плодом - 24,8% [1]. Основным фактором, определяющим вероятность наступления клинической беременности и рождения живого здорового ребенка, является качество переносимых в полость матки эмбрионов [2].
В настоящее время выбор эмбрионов для переноса осуществляется, в основном, на основании морфологических критериев оценки качества. Несмотря на то, что в рутинной клинической практике морфологическая оценка качества эмбрионов является простым и неинванизивным методом, данный метод диагностики является субъективным и не позволяет оценить наличие хромосомных аномалий у переносимых эмбрионов, что, в свою очередь, снижает шансы наступления клинической беременности [3, 4, 5, 6].
На сегодняшний день стало возможным проведение предимплантационного генетического скрининга (ПГС) эмбрионов в циклах ЭКО. Данный метод позволяет диагностировать генетическую патологию эмбриона на этапе до переноса в полость матки [5]. И хотя перенос эуплоидного эмбриона не является 100% гарантией наступления клинической беременности, он существенно повышает ее шансы, вплоть до 70-75% [7].
Предимплантационный генетический скрининг в последние годы активно развивается, показания к его проведению постоянно расширяются, однако данное исследование является дорогостоящим, что приводит к ограничению его использования в широкой практике.
Таким образом, развитие точных малоинвазивных объективных методов оценки качества эмбрионов с высоким потенциалом к имплантации и отсутствием хромосомных аномалий является одним из наиболее важных направлений репродуктивной медицины [8].
Достаточно многообещающе выглядят исследования последнего десятилетия, показывающие возможность оценки качества ооцитов по состоянию окружающих его клеток, получаемых при выделении кумулюсооцитарного комплекса после пункции фолликула при лечении в программе ЭКО [9,10, 11].
Кумулюсные клетки находятся в непосредственной близости к ооциту и постоянно реагируют на изменения, происходящие в интра-фолликулярной среде, что обуславливает возможность получения информации о состоянии ооцита посредством обнаружения молекулярно-генетических изменений в кумулюсных клетках. Например, модели экспрессии определенных генов отражают процессы, происходящие в клетке в данный момент времени, в том числе и ответ клеток на различные воздействия окружающей среды. Таким образом, анализ экспрессии генов в кумулюсных клетках может выявить данные об условиях внутри фолликула и качестве полученных ооцитов, определяя их способность к дальнейшему созреванию, успешному оплодотворению и последующему эмбриональному развитию.
В связи с этим, нами было проведено ретроспективное исследование транскрипционной активности в кумулюсных клетках эмбрионов различного качества согласно морфологическим критериям оценки у пациенток, проходивших лечение бесплодия методом ЭКО/ИКСИ с последующим проведением предимплантационного генетического скрининга. Данное исследование позволило охарактеризовать взаимосвязь уровня экспрессии мРНК изучаемых генов в кумулюсных клетках с наличием хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества.
Результат изобретения - создание модели предсказания наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании анализа транскрипционной активности в кумулюсных клетках у пациенток при лечении бесплодия в программе ЭКО.
После проведения трансвагинальной пункции под контролем стереомикроскопа Nikon клиническим эмбриологом осуществлялся просмотр аспирированной фолликулярной жидкости с целью идентификации ооциткумулюсных комплексов (ОКК). Стерильными иглами проводили отрезание клеток кумулюса от ОКК под контролем стереомикроскопа в культуральной чашке Петри с буферным раствором (COOК, Ирландия). Производили маркировку образцов кумулюсных клеток соответственно ооциту. Во избежание деградации РНК взятие материала (кумулюсные клетки) осуществляли в пробирки с раствором гуанидинтиоционата (лизирующий раствор наборы "Проба НК"), помещали в холодильную камеру на -20°С, а затем отдавали генетику на анализ.
На 5-е сутки культивирования эмбрионам проводилась биопсия клеток трофэктодермы, материал отправляли в лабораторию молекулярно-генетических методов для анализа хромосомных нарушений методом сравнительной геномной гибридизации. После проведения биопсии все эмбрионы витрифицировались.
Сравнительная геномная гибридизация (CGH) генетического материала эмбриона проводилась с использованием оборудования фирмы Agilent (США). Полногеномную амплификацию ДНК исследуемых клеток проводили с помощью набора для проведения WGA-PCR PicoPlex SingleCell WGA Kit (Rubicon Genomics,CШA) и набора для проведения MDA GenetiSure Pre-Screen Amplification and Labeling Kit (Agilent,CШA). Качество и количество полученной в ходе амплификации ДНК контролировали с помощью 1,2% агарозного электрофореза. Мечение ампликонов проводили с помощью набора SureTag DNA labeling Kit Agilent (США) согласно прилагаемой инструкции. Мечение ампликоны наносили на биочип Sure Print G3 8×60 aCGH Agilent (США), гибридизировали 16 часов, после чего проводили отмывку и сканирование на сканере биологических чипов SureScan Microarray Scanner. Интерпретацию полученных результатов проводили с помощью программного продукта Agilent CytoGenomics.
После получения результатов предимплантационного генетического скрининга проводился анализ транскрипционного профиля в кумулюсных клетках. Осаждение РНК проводили изопропанолом в присутствии соосадителя, с последующими отмывками промывочными растворами. В реакции обратной транскрипции использовали смесь специфических олигонуклеотидов всех исследуемых генов. Амплификацию осуществляли в режиме реального времени с измерением уровня флуоресценции по каналу FAM на каждом цикле при температуре отжига праймеров. Реализация «горячего старта» обеспечивалась использованием Taq-полимеразы, активность которой блокировалась антителами и восстанавливалась при прогреве. Реакцию ставили в двух повторах для каждой точки. Уровень экспрессии измеряли в относительных единицах (о.е.) относительно референсных генов ТВР, В2М, GUSB методом сравнения пороговых циклов (ΔCq).
С помощью бинарной логистической регрессии возможно рассчитать вероятность наступления события (в данном случае наличие хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества) в зависимости от значений независимой переменной (уровня экспрессии мРНК гена PFKP).
Вероятность наступления события (вероятность наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества) (р) рассчитывается по формуле, имеющий общий вид:
p=exp(logit)/(1+exp(logit)
где р - искомая вероятность наступления события.
При значениях р менее 0,5 можно предположить, что измеряемое событие не наступит; в противном случае предполагается наступление события.
Согласно результатам логистической регрессии построено уравнение для предсказания вероятности наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества:
logit=-2,59+0,48*PFKP
где PFKP - уровень экспрессии мРНК гена PFKP.
Построенная модель является статистически значимой (χ2=6,99, р=0,008).
Средняя точность прогнозирования вероятности наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества составляет 84,3%, ОШ равно 29,3.
Таким образом, можно оценить вероятность наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества в программе ЭКО на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках (уровня экспрессии мРНК гена PFKP).
Таблица 1.
Классификация предсказания наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества в программе ЭКО/ИКСИ
Пример
I. Прогнозирование наличия хромосомных аномалий в эмбрионах провели у пациентки М. 32 лет с трубным фактором бесплодия, обратившейся для проведения программы ЭКО/ИКСИ + ПГС. В анамнезе 3 беременности, две из которых - внематочные, в связи с чем в 2009 и 2011 гг пациентке были выполнены операции в объеме лапароскопии, левосторонней и правосторонней тубэктомии, соответственно. Третья беременность наступила в результате программы ЭКО и ПЭ, завершилась самопроизвольным выкидышем в сроке 8 недель. Кариотип абортуса - мозаичная форма трисомии по хромосоме 13. Данная попытка ЭКО вторая.
Отрезание клеток кумулюса от ОКК проводили после трансвагинальной пункции стерильными иглами под контролем стереомикроскопа в культуральной чашке Петри с буферным раствором.
На 5-е сутки культивирования эмбрионам проводилась биопсия клеток трофэктодермы, материал отправляли в лабораторию молекулярно-генетических методов для анализа хромосомных нарушений методом сравнительной геномной гибридизации.
Анализ транскрипционного профиля в кумулюсных клетках проводился после получения результатов ПГС.
Результат проведенного исследования у пациентки М:
Уровень экспрессии мРНК гена PFKP - 8,77 о.е.
Вероятность (р) наличия хромосомных аномалий у исследуемого эмбриона рассчитывали по вышеописанной формуле:
logit=2,59-0,48* PFKP=2,59-0,48* 8,77=1,62
p=exp(logit)/(1+exp(logit)=0,15
Рассчитанная вероятность р указывает на низкую вероятность наличия хромосомных аномалий у исследуемого эмбриона.
Результат проведения предимплантационного генетического скрининга - N, XX (нормальный женский кариотип).
II. Прогнозирование наличия хромосомных аномалий в эмбрионах провели у пациентки Г. 37 лет с трубно-перитонеальным фактором бесплодия, обратившейся для проведения программы ЭКО/ИКСИ + ПГС. В анамнезе 2 беременности, одна из которых завершилась самопроизвольным выкидышем на малом сроке, вторая - правосторонняя внематочная беременность, в связи с чем пациентке в 2012 году была проведена лапароскопия, правосторонняя тубэктомия. Показанием к проведению предимплантационного генетического скрининга послужил старший репродуктивный возраст супругов (Муж, 42 лет, спермограмма-нормозооспермия). Данная попытка ЭКО первая.
Отрезание клеток кумулюса от ОКК проводили после трансвагинальной пункции стерильными иглами под контролем стереомикроскопа в культуральной чашке Петри с буферным раствором.
На 5-е сутки культивирования эмбрионам проводилась биопсия клеток трофэктодермы, материал отправляли в лабораторию молекулярно-генетических методов для анализа хромосомных нарушений методом сравнительной геномной гибридизации.
Анализ транскрипционного профиля в кумулюсных клетках проводился после получения результатов ПГС.
Результат проведенного исследования у пациентки Г:
Уровень экспрессии мРНК гена PFKP - 0,19 о.е.
Вероятность (р) наличия хромосомных аномалий у исследуемого эмбриона рассчитывали по вышеописанной формуле:
logit=2,59-0,48* PFKP=2,59-0,48* 0,19=2,5
p=exp(logit)/(1+exp(logit)=0,92
Рассчитанная вероятность р указывает на возможность того, что истинное значение результативного показателя попадет в расчетный прогнозируемый исход, в данном случае - на наличие анеуплоидий у исследуемого эмбриона.
Результат проведения предимплантационного генетического скрининга - гетероплоидный эмбрион.
III. Прогнозирование наличия хромосомных аномалий в эмбрионах провели у пациентки Ш. 25 лет с мужским фактором бесплодия, обратившейся для проведения программы ЭКО/ИКСИ + ПГС. Муж, 63 лет, спермограмма: олигоастенотератозооспермия. В анамнезе 3 неудачные попытки ЭКО. Беременности, гинекологические заболевания и оперативные вмешательства на органах малого таза отрицает. Показанием к проведению предимплантационного генетического скрининга послужили множественные неудачные попытки ЭКО в анамнезе и старший репродуктивный возраст супруга. Данная попытка ЭКО четвертая.
Отрезание клеток кумулюса от ОКК проводили после трансвагинальной пункции стерильными иглами под контролем стереомикроскопа в культуральной чашке Петри с буферным раствором.
На 5-е сутки культивирования эмбрионам проводилась биопсия клеток трофэктодермы, материал отправляли в лабораторию молекулярно-генетических методов для анализа хромосомных нарушений методом сравнительной геномной гибридизации.
Анализ транскрипционного профиля в кумулюсных клетках проводился после получения результатов ПГС.
Результат проведенного исследования у пациентки Г:
Уровень экспрессии мРНК гена PFKP - 0,95 о.е.
Вероятность (р) наличия хромосомных аномалий у исследуемого эмбриона рассчитывали по вышеописанной формуле:
logit=2,59-0,48* PFKP=2,59-0,48* 0,95=2,13
p=exp(logit)/(1+exp(logit)=0,89.
Рассчитанная вероятность р указывает на высокую вероятность наличия хромосомных аномалий у исследуемого эмбриона.
Результат проведения предимплантационного генетического скрининга - -17, XX (анеуплоидный эмбрион).
Согласно полученным данным прогноз оценки вероятности наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества при проведении программ ЭКО/ИКСИ + ПГС носит достоверный характер. Следовательно, способ прогнозирования наличия анеуплоидий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества с использованием оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках может быть использован в клинико-лабораторной практике с целью минимизации экономических затрат в процессе лечения в программе ЭКО.
Список использованной литературы
1) Lifestyle factors and reproductive health: taking control of your fertility / R. Sharma [et al.] // Reprod Biol Endocrinol. - 2013. - Vol. 16, №11. - p. 66.
2) Краснощока, O.E. Возможности неинвазивной оценки состояния ооцита и эмбриона при проведении программ ВРТ по профилю экспрессии мРНК факторов роста в фолликулярной жидкости / О.Е. Краснощока, В.Ю. Смольникова, Е.А. Калинина // Журнал Акушерство и Гинекология. - 2014. - №9. - С. 36-43.
3) Correlation between aneuploidy, standard morphology evaluation and morphokinetic development in 1730 biopsied blastocysts: a consecutive case series study / M.G. Minasi [et al.] // Hum Reprod. - 2016. - Vol. 31, №10. - C. 2245-2254.
4) Morphokinetic analysis of cleavage stage embryos and its relationship to aneuploidy in a retrospective time-lapse imaging study / M. Chawla [et al.] // J Assist Reprod Genet. - 2015. - Vol. 32, №1. - C. 69-75.
5) ESHRE PGD consortium best practice guidelines for organization of a PGD centre for PGD/preimplantation genetic screening. / G. Harton [et al.] // Hum. Reprod. - 2011. - Vol. 26, №1. - P. 14-24.
6) Effect of infertility, maternal age, and number of previous miscarriages on the outcome of preimplantation genetic diagnosis for idiopathic recurrent pregnancy loss. / J.G. Garrisi [et al.] // Fertil. Steril. - 2009. - Vol. 92, №1. -P. 288-295.
7) Blastocyst biopsy with comprehensive chromosome screening and fresh embryo transfer significantly increases in vitro fertilization implantation and delivery rates: A randomized controlled trial / R.T. Scott [et al.] // Fertil. Steril. - 2013. - Vol. 100, №3. - P. 697-703.
8) Transcriptomic Analysis and Meta-Analysis of Human Granulosa and Cumulus Cells. / T. Burnik-Papler [et al.] // PLoS One. - 2015. - Vol. 10, №8. - P. e0136473.
9) Human cumulus cell gene expression as a biomarker of pregnancy outcome after single embryo transfer. / K.M. Gebhardt [et al.] // Fertil. Steril. - 2011. -Vol. 96, №l. - P. 47-52.
10) Specific gene expression differences in cumulus cells as potential biomarkers of pregnancy. / T. Burnik-Papler [et al.] // Reprod. Biomed. Online. - 2015. - Vol. 30, №4. - P. 426-433.
11) Alteration of gene expression in human cumulus cells as a potential indicator of oocyte aneuploidy. / E. Fragouli [et al.] // Hum. Reprod. - 2012. - Vol. 27, №8. - P. 2559-2568.
Claims (5)
- Способ прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках в программе экстракорпорального оплодотворения, характеризующийся тем, что на основании анализа уровня экспрессии мРНК гена PFKP в кумулюсных клетках определяют вероятность наличия анеуплоидий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества по формуле:
- p=exp(logit)/(1+exp(logit),
- где logit=-2,59+0,48*PFKP,
- где PFKP - уровень экспрессии мРНК гена PFKP;
- р - искомая вероятность наличия анеуплоидий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества, и при значениях р выше 0,5 прогнозируют наличие хромосомных аномалий в данной группе эмбрионов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118943A RU2657769C1 (ru) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Способ прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках в программе экстракорпорального оплодотворения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118943A RU2657769C1 (ru) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Способ прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках в программе экстракорпорального оплодотворения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657769C1 true RU2657769C1 (ru) | 2018-06-15 |
Family
ID=62620460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017118943A RU2657769C1 (ru) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Способ прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках в программе экстракорпорального оплодотворения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657769C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110363218A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-10-22 | 张孝东 | 一种胚胎无创评估方法及装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012108920A1 (en) * | 2011-02-09 | 2012-08-16 | Natera, Inc | Methods for non-invasive prenatal ploidy calling |
-
2017
- 2017-05-31 RU RU2017118943A patent/RU2657769C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012108920A1 (en) * | 2011-02-09 | 2012-08-16 | Natera, Inc | Methods for non-invasive prenatal ploidy calling |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| FRAGOULI E. et al. The transcriptome of follicular cells: biological insights and clinical implications for the treatment of infertility. Hum Reprod Update. 2014 Jan-Feb; 20(1): 1-11. Epub 2013 Sep 29. * |
| FRAGOULI E. et al. The transcriptome of follicular cells: biological insights and clinical implications for the treatment of infertility. Hum Reprod Update. 2014 Jan-Feb; 20(1): 1-11. Epub 2013 Sep 29. КРАСНОЩОКА O.E. и др. Возможности неинвазивной оценки состояния ооцита и эмбриона при проведении программ ВРТ по профилю экспрессии мРНК факторов роста в фолликулярной жидкости. Акушерство и Гинекология. 2014; 9: 36-43. * |
| КРАСНОЩОКА O.E. и др. Возможности неинвазивной оценки состояния ооцита и эмбриона при проведении программ ВРТ по профилю экспрессии мРНК факторов роста в фолликулярной жидкости. Акушерство и Гинекология. 2014; 9: 36-43. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110363218A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-10-22 | 张孝东 | 一种胚胎无创评估方法及装置 |
| CN110363218B (zh) * | 2019-06-06 | 2023-07-11 | 张孝东 | 一种胚胎无创评估方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ho et al. | Pushing the limits of detection: investigation of cell-free DNA for aneuploidy screening in embryos | |
| Rubio et al. | Embryonic cell-free DNA versus trophectoderm biopsy for aneuploidy testing: concordance rate and clinical implications | |
| EP2678675B1 (en) | Methods of detecting aneuploidy in human embryos | |
| Shitara et al. | Cell-free DNA in spent culture medium effectively reflects the chromosomal status of embryos following culturing beyond implantation compared to trophectoderm biopsy | |
| Kimelman et al. | Non-invasive prenatal testing in the context of IVF and PGT-A | |
| Bradley et al. | Clinical use of monopronucleated zygotes following blastocyst culture and preimplantation genetic screening, including verification of biparental chromosome inheritance | |
| ES2796224T3 (es) | Evaluación de embriones previa a la implantación a través de la detección de ADN embrionario libre | |
| CN109504784B (zh) | 用于预测人辅助生殖技术中早期胚胎质量的miRNA分子标志及其应用 | |
| Chen et al. | Non-invasive embryo selection strategy for clinical IVF to avoid wastage of potentially competent embryos | |
| RU2550965C1 (ru) | Способ прогнозирования наступления беременности в программе экстракорпорального оплодотворения при селективном переносе эмбрионов путем оценки молекулярно-генетического профиля гамет с помощью пцр-рв | |
| RU2657769C1 (ru) | Способ прогнозирования наличия хромосомных аномалий в эмбрионах удовлетворительного и плохого качества на основании оценки транскрипционного профиля в кумулюсных клетках в программе экстракорпорального оплодотворения | |
| Chen et al. | Successful application of the strategy of blastocyst biopsy, vitrification, whole genome amplification, and thawed embryo transfer for preimplantation genetic diagnosis of neurofibromatosis type 1 | |
| Martinhago et al. | Accuracy of fetal gender determination in maternal plasma at 5 and 6 weeks of pregnancy | |
| Esmaeili et al. | Noninvasive sexing of human preimplantation embryos using RT-PCR in the spent culture media: a proof-of-concept study | |
| Mortimer et al. | Preimplantation genetic testing for aneuploidy: has the controversy settled? A Review | |
| US20110124511A1 (en) | Gene Expression Profile-Facilitated In Vitro Fertilization | |
| Rouleau et al. | Embryoscopy and targeted embryo biopsy for the management of early abortion | |
| Adinolfi et al. | Prenatal diagnosis of genetic disorders in preimplantation embryos: invasive and non-invasive approaches | |
| Qiao et al. | Genetic screening revealed widespread mosaicism in human early embryos | |
| Budiharto et al. | Preimplantation genetic diagnosis (PGD) An update review of biopsy sample, technique, and diagnosis method | |
| Rather et al. | Screening: Past to Present | |
| Ibraheemi et al. | Pre-implementation genetics for aneuploidy interpretation in PGT-A goals indications and improve infertility outcomes | |
| Carmen | 26 Screening of Embryos for IVF | |
| Emad et al. | Predicting the testicular function in non-obstructive azoospermia via targeted gene panel | |
| Navarro-Sánchez et al. | Noninvasive Methods of Preimplantation Genetic Testing for Aneuploidies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190601 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220120 |