746 подписчиков

Почему не развивается эмбрион

25 ноября 202225 ноя 2022

1440

6 мин

С проблемой бесплодия человеческий род сталкивался с давних пор. Стоит только вспомнить, как много старых сказок начинаются с «Жили-были дед да баба, и не было у них детей…» или «Жила-была женщина, и не было у нее ребенка…».

Парадоксально, но с течением времени вместе с уровнем жизни растет и доля супружеских пар, которые испытывают те или иные проблемы с зачатием. По статистике, в 2016 году в нашей стране проживало 78 миллионов женщин, из которых 36 миллионам было от 15 до 49 лет, то есть они находились в репродуктивном возрасте. При этом 6 миллионов из них (почти 17%) были бесплодны. И тенденция, к сожалению, только на увеличение. Подробнее об этом расскажет Филимонов Сергей Федорович, эмбриолог сети центров репродукции и генетики «Нова Клиник».

Помочь переломить ситуацию государство пытается различными методами:

социальными. Разрабатываются меры, стимулирующие рождаемость: материнский капитал, популяризация семейных ценностей и здорового образа жизни вообще;
медицинскими. Активно строятся современные перинатальные центры, внедряются в широкую практику методы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Такая дорогостоящая процедура, как экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО), теперь доступна в рамках обязательного медицинского страхования (ОМС). С каждым годом количество циклов ЭКО вообще и по ОМС в частности растет. В 2019 году, согласно регистру РАРЧ (Российской ассоциации репродукции человека), их количество превысило 160 тысяч.

К сожалению, далеко не каждый цикл ЭКО завершается рождением ребенка. Успешными являются только около 40-45% программ. Но почему же в наш просвещенный век новейших технологий мы не можем гарантировать каждой женщине хотя бы наступление беременности?! На это есть целый ряд причин. Одна их них заключается в том, что далеко не все эмбрионы, полученные в программе ЭКО, дорастают до той стадии, когда их можно перенести в полость матки женщины. На каком-то этапе они просто останавливаются в развитии. И именно об этом мы сегодня поговорим подробнее.

Почему эмбрионы перестают развиваться?

Известно, что такая сложная ситуация наблюдается только среди людей. Вот, например, у приматов (а это ведь наши самые близкие родственники) доля анеуплоидных эмбрионов, то есть тех, которые имеют неправильное количество хромосом, составляет всего лишь 5%. Разница колоссальная! Давайте попробуем выяснить, чем же человеческий эмбрион так сильно отличается от других.

Прежде чем начать разговор, хотелось бы ответить на важный вопрос: а зачем вообще эмбрионы останавливаются в развитии, для чего это нужно? Остановка живого организма на ранней стадии развития – это защитный механизм, позволяющий не допустить рождения нежизнеспособного потомства. Если этот механизм дает сбой, на свет появляются дети с тяжелыми врожденными патологиями.

Нужно отметить, что остановка эмбриона в развитии в цикле ЭКО может быть обусловлена и внешними факторами (человеческой ошибкой, техническим состоянием инкубатора или, например, землетрясением). Однако в условиях современной эмбриологической лаборатории влияние этих факторов приближается к нулю. Поэтому давайте перейдем к внутренним причинам, куда более значимым. Их можно условно разделить на 3 группы:

физиологические, предполагающие наличие тех или иных дефектов гамет (половых клеток);
генетические (поломки в генах);
эпигенетические (связанные с изменением активности генов).

Физиологические причины

Дефекты могут затрагивать:

митохондрии (структуры, отвечающие за выработку энергии, которая необходима клетке);
центриоли (компоненты клетки, которые помогают сперматозоиду передвигаться, а затем участвуют в процессе дробления эмбриона) и другие структуры.

Проблемы с митохондриями

Митохондрии вырабатывают молекулы, являющиеся для каждой клетки организма источником энергии, из-за чего их можно сравнить с миниатюрными электростанциями. Примечательно, что, находясь внутри клетки, они обладают своей собственной ДНК и могут самостоятельно размножаться. С годами в митохондриях начинают накапливаться дефекты, энергии вырабатывается все меньше, и вот ее уже не хватает для развития эмбриона. Что делать? Ученые нашли решение. Из донорской яйцеклетки можно взять цитоплазму с молодыми и здоровыми митохондриями и перенести ее в яйцеклетку пациентки. В результате ядро клетки остается прежним (то есть малыш будет наследовать гены матери, а не донора), зато энергии для развития эмбриона будет вполне достаточно, поскольку произошла замена старых электростанций на новые.

Правда, есть один нюанс. Стандартный генетический тест покажет, что мамой является донор. Связано это с тем, что для сравнения обычно используется именно ДНК митохондрий.

В России донорство митохондрий пока не осуществляется, однако в некоторых странах процедура вполне успешно проводится уже на протяжении нескольких последних лет.

Проблемы с центриолями

Дефекты центриолей, в отличие от митохондрий, связаны с качеством сперматозоидов. Если эти структуры имеют дефекты, нарушается подвижность мужских половых клеток и возрастает риск того, что эмбрион на ранней стадии прекратит свое развитие. В связи с этим при оценке качества сперматозоидов очень важно акцентировать внимание в том числе на средней части и шейке гаметы, где как раз и располагаются центриоли.

Генетические факторы

Именно генетические поломки лежат в основе 2 из 3 случаев остановки эмбриона в развитии.

С годами в яичниках женщины становится все больше ооцитов с аномальным количеством хромосом (их называют анеуплоидными), из-за чего, естественно, увеличивается и риск образования анеуплоидных эмбрионов. Большинство из них прекращают свое развитие, благодаря защитному механизму. Однако бывают сбои.

Поскольку визуально анеуплоидный эмбрион иногда не вызывает никаких подозрений, в цикле ЭКО его могут перенести в полость матки. К счастью, такого развития событий удается избежать, проводя генетическое тестирование еще до переноса. По статистике, у каждой женщины обнаруживается в среднем 40% анеуплоидных эмбрионов, а у пациенток в позднем возрасте их насчитывается до 70% и более.

Эти цифры разительно отличаются от тех, которые мы видим в отношении эмбрионов любых других представителей животного мира. Напомним, у приматов процент анеуплоидных эмбрионов составляет порядка 5, а у мышей, например, не дотягивает даже до 0,1. В чем же дело?

Ген PLK4

Ученые считают, что проблема кроется в гене PLK4, который отвечает за деление, в результате которого из одной образуется несколько клеток, имеющих абсолютно одинаковый набор хромосом. Этот ген может иметь разновидности, и среди людей широко распространен вариант, который отвечает за снижение плодовитости.

Возникает логичный вопрос: как же природа допустила, что в процессе естественного отбора закрепился такой неправильный ген? Связано это может быть с двумя причинами. Во-первых, «плохой» ген сцеплен с «хорошим», причем польза превышает вред. Во-вторых, человечество относится к своим потомкам очень трепетно, проявляя максимум заботы. Следовательно, играет роль качество, а не количество, то есть плодовитость уже не столь важна.

Специалисты предложили теорию балансирующего отбора.

Скрытая овуляция, когда наиболее благоприятный для зачатия момент нельзя определить визуально, небольшие шансы на успешное зачатие и готовность к спариванию в любой день привели к тому, что стало сложно определить, кто именно из самцов является отцом ребенка. Поэтому сразу несколько из них начинали заботиться о потомстве. Однако такой вариант в процессе эволюции так и не стал единственным. Для поддержания баланса существует другая разновидность гена, предполагающая хорошую плодовитость и отсутствие хромосомных нарушений.

Ген KIFC1

Точнее, его полное отсутствие. А вот у приматов этот ген и его белок, стабилизирующий деление половых клеток, имеются. Ученые попробовали вводить этот белок в незрелые яйцеклетки женщин и пришли к выводу, что он действительно благотворно влияет на процесс. Нельзя исключать, что в обозримом будущем использование белка гена KIFC1 позволит значительно повысить эффективность ЭКО.