PGT-A эволюционировало за последние 28 лет и стало наиболее точным методом оценки хромосомной компетентности эмбриона. Cеквенирование следующего поколения (NGS) является наиболее широко используемой платформой для pgt-a, позволяющей параллельно секвенировать миллионы небольших фрагментов ДНК и сопоставлять их с эталонным геномом человека с помощью биоинформационного анализа. Эта технология, при выполнении с достаточным разрешением, может идентифицировать несбалансированные транслокации, сегментарную анеуплоидию, и некоторые триплоидии, чем ее предшественник- сравнительная гибридизация генома (acgh).
Обладая высоким уровнем чувствительности и продемонстрированной линейностью в обнаружении, ngs также повысил способность обнаруживать мозаичность биопсии эмбрионов, улучшая идентификацию эмбрионов с повышенной или пониженной жизнеспособностью.
Несмотря на первоначальные методы ngs, повышающие аналитическую точность, он ограничен в обнаружении всех полиплоидий, и не способен идентифицировать материнские и отцовские источники анеуплоидии, кроме того, остаются нерешенными вопросы для повышения вероятности определения эмбрионов, подходящих для переноса на основе мозаичной характеристики.
ИИ использует математические алгоритмы и технологию автоматизированного обучения для снижения субъективности, улучшения дифференциации истинного сигнала от шума и максимизации чувствительности и специфичности классификации эмбрионов. Так же учитываются результаты биопсии эмбриона, переноса и беременности в циклах ЭКО с помощью pgt-a. Эта платформа также обнаруживает гаплоидию, а также мужскую и женскую триплоидию.
В совокупности эти технологические особенности могут способствовать улучшению определения мозаичности и плоидности при биопсии трофэктодермы и сопутствующей классификации эмбрионов.
Целью этого исследования было оценить классификацию эмбрионов с использованием стандартизированных алгоритмов pgt-a и оценить влияние этих классификаций на клинические результаты переноса эуплоидных эмбрионов в циклах криоПЭ. Было выдвинуто предположение, что технологические достижения, улучшающие обработку сигнал-шум, повысят чувствительность к небольшим изменениям сигнала, тем самым снизив частоту биохимических беременностей и самопроизвольных абортов, а также увеличив частоту имплантации, клинической беременности и продолжающейся беременности / живорождения.
Архивные данные были изучены для извлечения результатов ЭКО с использованием pgt-a и криоПЭ с февраля 2015 по апрель 2020 года в крупном университетском центре фертильности. Когорты были сгруппированы по периодам
✳️февраль 2015 - октябрь 2018,
✳️октябрь 2018 - октябрь 2019
✳️октябрь 2019-апрель 2020,
Биопсии были протестированы с использованием ngs (группа контроля), ИИ 1.0 или ИИ 2.0 соответственно.
первичные результаты:
диагностика эмбрионов первичные результаты включали показатели для каждой технологии pgt-a.
💠эуплоидии,
💠анеуплоидии
💠простого мозаицизма
результаты также были стратифицированы по возрастным диапазонам: < 35, 35-37, 38-40, 41, 42 и
> 42.
коэффициенты классификации определялись следующим образом:
коэффициент эуплоидности = среднее количество эуплоидных эмбрионов/общее количество эмбрионов за выборку.
✳️показатель анеуплоидности = среднее количество анеуплоидных эмбрионов/ общее количество эмбрионов за одно извлечение.
✳️частота простого мозаицизма (до 2 мозаичных хромосом на эмбрион) = среднее количество одиночных + двойных мозаик/общее количество эмбрионов.
✳️показатели триплоидности (стратифицированные по 69.xxx и 69.xxy)= общее количество триплоидных эмбрионов/количество эмбрионов, подвергнутых биопсии.
вторичные исходы:
💠клиническая беременность
💠частота имплантации
💠биохимическая беременность(БхБ)
💠самопроизвольный аборт
💠продолжающаяся беременность и/или живорождение
💠монозиготные близнецы, возникшие в результате переноса одного эмбриона, были засчитаны как одна имплантация и одна продолжающаяся беременность и/или живорождение.
В итоге, те, кто был протестирован с помощью ИИ1.0, показали
✅значительно повышенный уровень эуплоидии (36,6% против 28,9%),
✅снижение уровня простого мозаицизма (11,3% против 14,0%)
✅снижение уровня анеуплоидии (52,1% против 57,0%).
Те, кто был протестирован с помощью ИИ2.0, показали значительно ✅повышенный уровень эуплоидии (35,0% против 28,9%)
✅Снижение частоты простого мозаицизма (10,1% против 14,0%).
✅Частота анеуплоидии была незначительно снижена при сравнении ИИ2.0 с ngs (54,8% против 57,0%).
вторичные результаты: в общей сложности было перенесено 1174 эмбриона.
399 были подвергнуты анализу с помощью субъективного ngs,
580 с помощью ИИ1.0
182 эмбриона с помощью ИИ2.0.
всего было перенесено 1174 эуплоидных эмбриона.
✳️показатель продолжающейся беременности/живорождения был значительно выше в группе ИИ2.0 (70,3% против 61,7%)
✳️БхБ было значительно ниже в группе ИИ2.0 (4,6% против 11,8%).
Высокопроизводительное распознавание образов позволило клиникам стать более уверенными в компетентности мозаичных эмбрионов, что оставалось клинической дилеммой с самых первых дней pgt-a с использованием acgh.
Хотя известно, что мозаичные эмбрионы обладают сниженным потенциалом беременности, их перенос обычно приводит к нормальным живорождениям.
Greco и соавт., также проводившие тестирование с помощью acgh, опубликовали серию случаев, в которых сообщалось о шести живорождениях после 18 переносов мозаичных эмбрионов, некоторые из которых имели множественные мозаичные аномалии.
Максвелл и соавт. использовали субъективный ngs для повторного анализа образцов биопсии, первоначально протестированных с помощью acgh. они обнаружили, что 15,8% нормальных живорождений, диагностированных как нормальные с помощью acgh, были признаны мозаичными при тестировании с помощью ngs.
Многоцентровый анализ, проведенный Munne et al., показал, что при использовании субъективных ngs 41% мозаичных эмбрионов, перенесенных в их исследовании, привели к продолжающейся беременности.
В настоящее время установлено, что существуют различные степени мозаицизма, начиная от единичной аномалии и заканчивая вовлечением множества хромосом, известных как сложный мозаицизм. Манне и соавт. также определили, что эмбрионы со сложной мозаикой имеют значительно более низкую частоту имплантации (10%), чем мозаика с одной цельной хромосомой, мозаики с двойной цельной хромосомой или сегментарная мозаики (50%, 45% и 41% соответственно). Таким образом, несмотря на то, что прилагаются огромные усилия, чтобы раскрыть тайны мозаицизма, это остается проблематичной областью, представляющей первостепенный интерес.
Это ретроспективное когортное исследование показало, что внедрение ИИ2.0 значительно повышает живорождение и значительно снижает количество биохимических беременностей по сравнению с субъективными ngs для pgt-a. Это, скорее всего, связано с повышенной точностью ИИ2.0 в обнаружении эуплоидии, анеплоидии, простого мозаицизма и триплоидии эмбрионов, как видно из наших результатов.
Учитывая, что искусственный интеллект, как правило, создает более надежные классификаторы с большим объемом данных, для подтверждения этих выводов необходимы более масштабные рандомизированные и проспективные исследования.