Хромосомный мозаицизм – это наличие двух или более отдельных клеточных линий ( с разным количеством или структурой хромосом ) внутри эмбриона.
Как правило, обнаруживается такой вариант клеточного строения эмбриона после проведения преимплантационного генетического тестирования в программах ЭКО.
Мозаицизм формируется на этапе эмбрионального развития после оплодотворения в результате митотических ошибок. Наиболее часто такое ошибки происходят в первых трех митотических делениях зиготы ( на стадии дробления ).
По результатам классического ПГТ частота мозаицизма колеблется в диапазоне от 4 до 32% от всех биоптатов трофэктодермы по данным разных авторов. Однако после появления методики секвенирования нового поколения (NGS), частота обнаружения хромосомного мозаицизма возросла до 20 и 80%.
Термин мозаицизм включает в себя широкий спектр вариантов генетического строения эмбрионов (может затрагивать одну или более хромосом , быть сегментарным то есть проявляться в отличном строении части хромосомы при их нормальном количестве , быть сложным , когда изменения затрагивают 3 и более хромосомы ), а также различной степени выраженности (низкого уровня - от 20 до 40% клеток с аномальным количеством хромосом, среднего – от 40 до 80% клеток с аномальным количеством хромосом и высокого уровня, при таком варианте мозаицизма более 80% клеток содержат аномальный хромосомный набор) , все это может влиять на вероятность успешного результата.
Кроме того, процент мозаицизма, определяемый в биоптате трофэктодермы не всегда может свидетельствовать о фактическом проценте мозаицизма всего эмбриона.
Влияние мозаицизма на имплантацию эмбриона и потенциал последнего для развития до конца не изучен, но считается, что мозаицизм, вероятнее всего, влияет на вероятность имплантации эмбриона.
Процент аномальных клеток эуплоидного/анеуплоидного мозаичного эмбриона зависит от стадии дробления , на которой произошла ошибка при расхождении хромосом. Например, количество аномальных клеток будет выше при возникновении ошибок при расхождении хромосом во время второго и третьего делений зиготы на бластомеры при дроблении.
Высокие риски выкидыша и более низкая вероятность имплантации часто сопряжена с более высоким уровни мозаицизма, именно такие данные приводятся в большинстве исследований.
Несмотря на вероятность неблагоприятных исходов программ ВРТ при переносе в полость матки мозаичных эмбрионов ( отсутствие имплантации, биохимическая беременность, замершая беременность, самопроизвольный выкидыш), следует помнить, что мозаичные эмбрионы все же могут успешно имплантироваться и привести к рождению здорового ребенка, о чем неоднократно сообщают центра лечения бесплодия по всему миру.
Одна из основных проблем, возникающих при проведении ПГТ-А – не всегда точное соответствие мозаицизма биоптатат трофэктодермы истинному хромосомному набору эмбриона.
Следовательно, спорным остается вопрос, какие мозаичные эмбрионы по результату ПГТ-А могут быть безопасно перенесены в полость матки?
Из-за ограниченного количества материала, связь между этими хромосомными аномалиями и клиническими исходами трудно подвергать анализу и оценке.
В данном метаанализе проанализированы хромосомные аномалии и исходы переноса эмбрионов с анеуплоидным мозаицизмом и эуплоидных эмбрионов.
Материалы и методы.
В статье представлены результаты исследования и метаанализа.
Общее число пациентов с бесплодием, которые вошли исследование составило 448 человек возрастом от 21 до 43 лет.
Оплодотворение ооцитов выполнялось методом ИКСИ, эмбрионы культивировались до стадии бластоцисты.
Производился перенос 1 размороженного эмбриона в полость матки с известным результатом ПГТ-А.
Мозаицизм был представлен гетерогенной группой , в которую вошли мозаичные эмбрионы с разным количеством анеуплоидий ( единичная, две, три и более ) и разными вариантами анеуплоидий ( моносомии, трисомии, сегментарный мозаицизм).
В метаанализ вошли данные опубликованных и еще не опубликованных ретроспективных когортных исследований; общее число мозаичных эмбрионов составило 591, число эуплоидных бластоцист - 3071.
Результаты:
Результаты исследования: после переноса эмбрионов в Department of Reproduction, Nanjing Maternity, and Child Health Care Hospital
За время проведения исследования 448 женщинам был проведен криоперенос эмбрионов с известным результатом ПГТ-А.
Среди них кариотип 20 эмбрионов был представлен анеуплоидным хромосомным мозаицизмом, кариотип 11 эмбрионов содержал сегментарный мозаицизм , кариотип 3 эмбрионов содержали сложный хромосомный мозаицизм. Результаты переноса данных эмбрионов представлены в таблице 1.
Из-за небольшого размера выборки эти результаты не позволяют оценить степень влияния
Хромосомного мозаицизма и его вариантов на исход переноса эмбриона.
Теперь рассмотрим результаты метаанализа:
Влияние одиночного анеуплоидного мозаицизма на частоту имплантации и клинической беременности.
Первый метаанализ пяти выбранных исследований показал снижение частоты имплантации при всех вариантах одиночного анеуплоидного мозаицизма у эмбрионов . Хотя по результатам более ранних исследований ( до 2016 года), было принято считать, что мозаичные трисомии оказывают более серьезное негативное влияние на процесс имплантации эмбриона, чем мозаичные моносомии.
В результате метаанализа не было получено существенно значимой разницы между наличием дополнительной хромосомы или отсутствием хромосомы в мозаичном кариотипе, также как не было получено разницы в частоте имплантации в случае потери сегмента хромосомы или наличия дополнительного хромосомного участка.
Также не было получено существенной разницы в частоте имплантации при сегментарном мозаицизме в сравнении с полноценной анеуплоидией ( как в отношении дополнительного генетического материала, так и в случае его потери).
Согласно рекомендациям PGDIS от 2016 года при переносе мозаичных эмбрионов следует отдавать предпочтение мозаичным моносомиям, чем мозаичным трисомиям; однако после обновления рекомендаций в 2019 году данное утверждение в них отсутствует.
Результаты данного исследования также подтвердили отсутствие существенных различий между мозаичными трисомиями и мозаичными моносомиями с точки зрения влияния их на вероятность имплантации.
При сравнении влияния на частоту имплантации мозаицизма с одиночными, двумя или более (сложный мозаицизм) анеуплоидиями, было отмечено, что сложный мозаицизм имел самые низкие показатели имплантации в сравнении с первыми двумя группами.
Одиночные и двойные анеуплоидии имели более низкую частоту успешной имплантации, чем в случае переноса эуплоидных эмбрионов, однако не отличались по частоте имплантации между собой.
Второй метаанализ с участием пяти выбранных исследований показали снижение частоты клинической беременности для всех вариантов мозаичных анеуплоидий.
В результате метаанализа не было получено существенно значимой разницы в частоте наступления клинической беременности между наличием дополнительной хромосомы или отсутствием хромосомы в мозаичном кариотипе, также как не было получено разницы в частоте наступления клинической беременности в случае потери сегмента хромосомы или наличия дополнительного хромосомного участка.
Также не было получено существенной разницы в частоте наступления клинической беременности при сегментарном мозаицизме в сравнении с полноценной анеуплоидией ( как в отношении дополнительного генетического материала, так и в случае его потери).
Также метаанализ сравнил влияние одиночного, двойного а также сложного вариантов мозаицизма на частоту наступления клинической беременности.
Наименьшая частота наступления беременносты была получена при переносе эмбрионов со сложным мозаицизмом. Перенос эмбрионов с двойными и одиночным мозаицизмов снижал вероятность наступления беременности при сравнении с группой эуплоидных эмбрионов, однако между данными двумя вариантами мозаицизма существенная разница в частоте наступления беременности отсутствовала.
Влияние мозаичных моносомий на частоту потери беременности.
Метаанализ, проведенный с целью определения взаимосвязи между подтипами одиночных анеуплоидий и частотой потери беременности, продемонстрировал увеличение частоты выкидыша при переносе мозаичных эмбрионов с отсутствием хромосомы или ее сегмента.
Однако при сравнении других групп достоверных различий получено не было. Так группы эмбрионов с одиночным, двойным и сложным вариантами мозаицизма также были сопоставлены между собой с целью определения частоты потери беременности в данных группах; и результаты показали отсутствие существенных различий между тремя типами анеуплоидий. Данные результаты позволяют предположить, что имеются более высокие риски прерывания беременности при переносе мозаичного эмбриона с моносомией в сравнении с эуплоидными эмбрионами.
Влияние подтипов одиночного анеуплоидного мозаицизма эмбрионов на частоту имплантации и клинической беременности в группе женщин старше 35 лет и до 35 лет.
При сравнении результатов переноса мозаичных эмбрионов с моносомией и трисомией в двух возрастных группах ( до 35 лет и старше 35 лет) было получено снижение частоты имплантации и клинической беременности для обоих вариантов анеуплоидий.
Тогда как одиночный сегментарый анеуплоидный мозаицизм приводил к снижению частоты наступления беременности только в группе пациенток старше 35 лет.
Одиночный сегментарный мозаицизм , который проявлялся в потере участка хромосомы приводил к снижению частоты наступления клинической беременности в обоих возрастных группах, тогда как одиночный мозаицизм, проявляющийся в наличии дополнительного хромосомного участка приводил к снижению частоты наступления беременности в группе пациенток старше 35 лет.
При переносе мозаичного эмбриона с наличием моносомии в кариотипе значительно повышалась частота потери беременности в группе пациенток старше 35 лет, тогда как в группе пациенток до 35 лет вероятность потери беременности значительно возрастала при переносе эмбриона с сегментарным анеуплоидным мозаицизмом.
Влияние одиночного мозаицизма высокой степени на частоту имплантации и клинической беременности.
Так как большая часть эмбрионов , перенос которых осуществлялся в проведенных исследованиях, имели мозаицизм менее 60% по результату ПГТ-А , эмбрионы были поделены на 2 группы: более низкий уровень мозаицизма (≤30% клеток с аномальным кариотипом ) и мозаицизм
более высокого уровня (от 30 до 60% мозаичности).
Одиночный анеуплоидный сегментарный ( с дополнительным участком хромосомы) мозаицизм низкого уровня значительно снижал частоту имплантации, однако этого не наблюдалось при других подтипах мозаицизма низкого уровня.
Все подтипы одиночного анеуплоидного мозаицизма высокого уровня снижали частоту имплантации.
Одиночный анеуплоидный мозаицизм низкого уровня (с отсутствием хромосомы или наличием хромосомы с дополнительным сегментом), значительно снижают частоты клинической беоеменности, однако этого не наблюдалось при других подтипах мозаицизма низкого уровня.
Все подтипы мозаицизма высокого уровня снижали частоту клинической беременности.
Одиночные мозаичные моносомии увеличивали вероятность потери беременности в группах мозаицизма как низкого, так и высокого уровня.
Выводы
- одиночный анеуплоидный мозаицизм снижает частоту имплантации и клинической беременности;
- не было обнаружено существенных отличий в частоте имплантации и клинической беременности при сравнении переносов анеуплоидного мозаичного эмбриона с трисомией или моносомией (результаты получены как для целой хромосомы так и в случае сегментарного мозаицизма);
- все подтипы одиночного анеуплоидного мозаицизма приводили к снижению частоты имплантации и клинической беременности в группе пациенток старше 35 лет;
- все подтипы одиночного анеуплоидного мозаицизма высокого уровня ( более 60% анеуплоидных клеток в биоптате) снижали частоту имплантации и клинической беременности;
- тип хромосомной аномалии оказывал большее влияние на вероятность потери беременности, чем уровень мозаицизма.