Морфокинетические характеристики доимплантационного развития донорских эмбрионов человека

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Внедрение в практику вспомогательных репродуктивных технологий инкубаторов, оснащенных системой непрерывной покадровой съемки (time-lapse), позволило детально описать доимплантационный период развития эмбриона человека. Технологию time-lapse используют для определения прогностических маркеров жизнеспособности и имплантационного потенциала эмбриона на основе морфокинетических параметров. На данный момент основные временные интервалы для морфокинетических событий в доимплантационный период развития человеческого эмбриона были описаны только на эмбрионах пациентов с диагнозом «бесплодие», в то время как данные о развитии донорских эмбрионов немногочисленны. В связи с этим становится крайне актуальным проследить раннее развитие таких эмбрионов и описать временные интервалы наступления основных событий эмбриогенеза при помощи технологий непрерывной покадровой съемки.

Цель — определить временные интервалы ключевых событий доимплантационного развития донорских эмбрионов.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужили 18 донорских эмбрионов, полученных после оплодотворения донорского ооцита донорской спермой. Культивирование эмбрионов проводили в течение 140 ч в инкубаторе ЭмбриоВизор, оснащенном системой непрерывной покадровой съемки (ООО «Весттрэйд ЛТД», Россия).

Результаты. В результате анализа видеоизображений развития диплоидных донорских эмбрионов показано, что растворение обоих пронуклеусов происходит в 22,2 (21,0–25,4) ч после оплодотворения, образование 2-клеточного эмбриона — в 24,5 (23,4–27,3) ч после оплодотворения, 4-клеточного эмбриона — в 35,9 (34,6–38,6) ч после оплодотворения, 8-клеточного эмбриона — в 52,8 (49,0–58,8) ч после оплодотворения. Время образования морулы составило 86,0 (76,9–95,4) ч после оплодотворения, полной бластоцисты — 107,0 (99,1–114,3) ч после оплодотворения. Триплоидные эмбрионы показали тенденцию к задержке на стадии дробления и более короткую фазу компактизации, однако в целом развивались в тех же временных интервалах, что и эмбрионы с нормальной плоидностью.

Заключение. Анализ видеоизображений, полученных после культивирования донорских эмбрионов в инкубаторе с системой time-lapse, позволил сравнить морфокинетические параметры доимплантационного развития донорских эмбрионов между собой с учетом их плоидности. Охарактеризованы основные контрольные точки в развитии доимплантационных эмбрионов от стадии зиготы до образования бластоцисты. Отмечены тенденция к более раннему растворению пронуклеусов и задержке на стадии дробления от 4 до 8 клеток, а также более короткая стадия компактизации у донорских эмбрионов с нарушенной плоидностью. Описаны также различные аномалии в ходе развитиях таких эмбрионов. Вероятно, особое внимание стоит уделить эмбрионам, не вписывающимся в установленные интервалы развития и проявляющим такие аномалии, как «обратное дробление», «прямое деление» на три, высокая доля фрагментации, или останавливающимся в развитии в тот или иной момент времени, поскольку это может указывать на аномалии генома эмбриона, например, нарушение плоидности. Благодаря своевременному обнаружению таких отклонений можно отказаться от переноса эмбрионов с морфокинетическими отклонениями в развитии в пользу переноса нормально развивающихся эмбрионов, что повысит частоту имплантации и успешно прогрессирующей беременности. Увеличение выборки исследуемых донорских эмбрионов, информация об их генетическом статусе и результатах наступления беременности после переноса в полость матки и дальнейшее накопление данных позволят прогнозировать потенциал к имплантации эмбриона без применения инвазивных методов.

Об авторах

Мария Алексеевна Ищук

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Автор, ответственный за переписку.
Email: mashamazilina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4443-4287
SPIN-код: 1237-6373

 

 

Россия, Санкт-Петербург

Евгения Михайловна Комарова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д. О. Отта

Email: evgmkomarova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9988-9879
SPIN-код: 1056-7821

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Елена Александровна Лесик

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: lesike@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1611-6318
SPIN-код: 6102-4690

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Янина Максимовна Сагурова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: yanina.sagurova96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4947-8171
SPIN-код: 8908-7033
Россия, Санкт-Петербург

Валерия Юрьевна Жиляева

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: lera.zhilyaeva.03@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-2701-0598
Россия, Санкт-Петербург

Ксения Владимировна Объедкова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д. О. Отта

Email: obedkova_ks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2056-7907
SPIN-код: 2709-2890

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Александр Мкртичевич Гзгзян

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: agzgzyan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3917-9493
SPIN-код: 6412-4801

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Игоревна Тапильская

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д. О. Отта

Email: tapnatalia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5309-0087
SPIN-код: 3605-0413

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Олеся Николаевна Беспалова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта

Email: shiggerra@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6542-5953

док. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Payne D., Flaherty S.P., Barry M.F., et al. Preliminary observations on polar body extrusion and pronuclear formation in human oocytes using time-lapse video cinematography // Hum Reprod. 1997. Vol. 12, N 3. P. 532–541. doi: 10.1093/humrep/12.3.532
  2. Kahraman S., Sahin, Y., Yelke H., et al. High rates of aneuploidy, mosaicism and abnormal morphokinetic development in cases with low sperm concentration // J Assist Reprod Genet. 2020 Vol. 37, N 3. P. 629–640. doi: 10.1007/s10815-019-01673-w
  3. Pribenszky C., Nilselid A.M., Montag M. Time-lapse culture with morphokinetic embryo selection improves pregnancy and live birth chances and reduces early pregnancy loss: a meta-analysis // Reprod Biomed Online. 2017. Vol. 35, N 5. P. 511–520. doi: 10.1016/j.rbmo.2017.06.022
  4. Armstrong S., Bhide P., Jordan V., et al. Time-lapse systems for ART // Reprod Biomed Online. 2018. Vol. 36, N 3. P. 288–289. doi: 10.1016/j.rbmo.2017.12.012
  5. ESHRE Special Interest Group of Embryology and Alpha Scientists in Reproductive Medicine. The Vienna consensus: report of an expert meeting on the development of ART laboratory performance indicators // Reprod Biomed Online. 2017. Vol. 35, N 5. P. 494–510. doi: 10.1016/j.rbmo.2017.06.015
  6. Gardner D., Schoolcraft W. In vitro culture of human blastocysts. In: Jansen R., Mortimer D., editors. Towards reproductive certainty: infertility and genetics beyond. New York, London: Parthenon Publishing Group, 1999.P. 378–388.
  7. Шурыгина О.В, Бачурин А.В., Бичевая Н.К., и др. Оценка ооцитов и эмбрионов в лаборатории ВРТ. Методические рекомендации. 2021. 17 с. Доступ по ссылке: https://www.rahr.ru/d_pech_mat_metod/MR_evaluation_of_embryos.pdf
  8. Kida Y., Fukunaga N., Kitasaka, H., et al. Identification of embryo markers predicting blastocyst formation before 1st cleavage // Fertil Steril. 2015. Vol. 104, N 3. P. e25. doi: 10.1016/j.fertnstert.2015.07.078
  9. Kljajic M., Sayme N., Krebs T., et al. Zygote morphokinetics as a predictor of blastocyst quality // Hum Reprod. 2021. Vol. 36, N 1. P. 130–139. doi: 10.1093/humrep/deab130.139
  10. Márquez-Hinojosa S., Noriega-Hoces L., Guzmán L. Time-Lapse Embryo culture: a better understanding of embryo development and clinical application // JBRA Assist Reprod. 2022. Vol. 26, N 3. P. 432–443. doi: 10.5935/1518-0557.20210107
  11. Barrie A., Smith R., Campbell A., et al. Optimisation of the timing of fertilisation assessment for oocytes cultured in standard incubation: lessons learnt from time-lapse imaging of 78 348 embryos // Hum Reprod. 2021. Vol. 36, N 11. P. 2840–2847. doi: 10.1093/humrep/deab209
  12. Niemann-Seyde S.C., Rehder H., Zoll B. A case of full triploidy (69,XXX) of paternal origin with unusually long survival time // Clin Genet. 1993. Vol. 43, N 2. P. 79–82. doi: 10.1111/j.1399-0004.1993.tb04432.x
  13. Daumová M., Hadravská Š., Putzová M. Hydatidiform mole // Cesk Patol. 2023. Vol. 59, N 2. P. 50–54.
  14. Devriendt K. Hydatidiform mole and triploidy: the role of genomic imprinting in placental development // Hum Reprod Update. 2005. Vol. 11, N 2. P. 137–142. doi: 10.1093/humupd/dmh060
  15. Asakawa T., Ishikawa M., Shimizu T., et al. The chromosomal normality of in vitro-fertilized rabbit oocytes // Biol Reprod. 1988. Vol. 38, N 2. P. 292–295. doi: 10.1095/biolreprod38.2.292
  16. Mutia K., Wiweko B., Iffanolida P.A., et al. The frequency of chromosomal euploidy among 3PN embryos // J Reprod Infertil. 2019. Vol. 20, N 3. P. 127.
  17. Wong C.C., Loewke K.E., Bossert N.L., et al. Non-invasive imaging of human embryos before embryonic genome activation predicts development to the blastocyst stage // Nature Biotechnol. 2010. Vol. 28, N 10. P. 1115–1121. doi: 10.1038/nbt.1686
  18. Кэмпбел А., Фишел А. Атлас эмбриологии. Последовательные покадровые изображения (timelapse-технология). Москва. МЕДпресс-информ, 2018. 120 c.
  19. Ivec M., Kovacic B., Vlaisavljevic V. Prediction of human blastocyst development from morulas with delayed and/or incomplete compaction // Fertil Steril. 2011. Vol. 96, N 6. P. 1473–1478. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.09.015
  20. Iwata K., Yumoto K., Sugishima M., et al. Analysis of compaction initiation in human embryos by using time-lapse cinematography // J Assist Reprod Genet. 2014. Vol. 31, N 4. P. 421–426. doi: 10.1007/s10815-014-0195-2
  21. Skiadas C.C., Jackson K.V., Racowsky C. Early compaction on day 3 may be associated with increased implantation potential // Fertil Steril. 2006. Vol. 86, N 5. P. 1386–1391. doi: 10.1016/j.fertnstert.2006.03.051
  22. Ищук М.А., Лесик Е.А., Сагурова Я.М., и др. Технология TIME-LAPSE в современной эмбриологической практике // Журнал акушерства и женских болезней. 2023. Т. 72, № 6. С. 193–201. EDN: OCIEST doi: 10.17816/JOWD609504
  23. Tabibnejad N., Soleimani M., Aflatoonian A. Serum Anti-Mullerian hormone and embryo morphokinetics detecting by time-lapse imaging: a comparison between the polycystic ovarian syndrome and tubal factor infertility // Int J Reprod Biomed. 2018. Vol. 16, N 8. P. 483–490.
  24. Barnes J., Brendel M., Gao V.R., et al. A non-invasive artificial intelligence approach for the prediction of human blastocyst ploidy: a retrospective model development and validation study // Lancet Digit Health. 2023. Vol. 5, N 1. P. e28–e40. doi: 10.1016/S2589-7500(22)00213-8
  25. Alomar M., Tasiaux H., Remacle S., et al. Kinetics of fertilization and development, and sex ratio of bovine embryos produced using the semen of different bulls // Anim Reprod Sci. 2008. Vol. 107, № 1–2. P. 48–61. doi: 10.1016/j.anireprosci.2007.06.009
  26. Setti A.S., Braga D.P., Figueira R.C., et al. The predictive value of high-magnification sperm morphology examination on ICSI outcomes in the presence of oocyte dysmorphisms // J Assist Reprod Genet. 2012. Vol. 29, N 11. P. 1241–1247. doi: 10.1007/s10815-012-9868-x
  27. Ciray H.N., Aksoy T., Goktas C., et al. Time-lapse evaluation of human embryo development in single versus sequential culture media – a sibling oocyte study // J Assist Reprod Genet. 2012. Vol. 29, N 9. P. 891–900. doi: 10.1007/s10815-012-9818-7

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Анализируемые морфокинетические параметры развития донорских эмбрионов в инкубаторе с технологией time-lapse и собственными фотоизображениями. t0–9 — время образования эмбриона, цифрой обозначено количество клеток в нем; tPNf — время исчезновения обоих пронуклеусов; tM — время образования компактной морулы; tSB — время начала бластуляции; tB — время формирования полной бластоцисты; tEB — время формирования экспандированной бластоцисты; EEC2, cc2b — клеточный цикл, в результате которого эмбрион достигает четырех клеток из двух; EEC3, cc3b — клеточный цикл, в результате которого эмбрион достигает восьми клеток из четырех

Скачать (131KB)
3. Рис. 2. Аномально оплодотворенные зиготы (a — 3 пронуклеуса; b — 3 пронуклеуса; c — 0 пронуклеусов) и образовавшиеся из них на 5-й день развития бластоцисты (d — 3BC; e — 3AB; f — 4AB)

Скачать (400KB)
4. Рис. 3. Развитие донорских эмбрионов с нормальной плоидностью (2PN) и триплоидных (3PN). Данные представлены в виде медиан

Скачать (96KB)

© Эко-Вектор, 2024



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».