Свидетельства, собранные из покадровой записи формирования ранних эмбрионов (бластоцист) в лаборатории, показали, почему эмбрионы, созданные с помощью ЭКО и подвергшиеся расширенному культивированию, с большей вероятностью превратятся в близнецов, чем те, которые были созданы путем естественного зачатия. Кроме того, исследование показало, что культура, в которой формируются эмбрионы ЭКО, возможно, ответственна за деление эмбрионов на близнецов.
Дайанна Пейн, приглашенный научный сотрудник клиники Mio Fertility Clinic, Йонаго, Япония, сообщила сегодня (понедельник, 2 июля) 23-м ежегодному собранию Европейского общества репродукции человека и эмбриологии, что в результате произошло около трех пар близнецов на тысячу родов. естественного зачатия, но гораздо больше родилось после ЭКО, даже когда матери был передан только один эмбрион (примерно 21 пара на тысячу родов). Однако неизвестно, почему это произошло.
Используя 33 избыточных замороженных-размороженных эмбриона, которые были пожертвованы для исследования, г-жа Пейн и ее коллеги использовали компьютерное программное обеспечение под названием MetaMorph [1], которое создает непрерывную пленку из отдельных изображений, снятых каждые две минуты цифровой камерой, прикрепленной к микроскопу. Затем они использовали программное обеспечение для анализа данных из фильма.
После оттаивания 26 из 33 эмбрионов (большинство из которых состояли из двух-десяти клеток) развились до стадии бластоцисты, на которой формируется бластоцеле. Это заполненная жидкостью полость в бластоцисте, которая образуется примерно на четвертый или пятый день, когда эмбрион образует плотные соединения между клетками по его периферии. Эти внешние клетки (трофэктодерма) начинают перекачивать жидкость в бластоцельную полость, где формируется микросреда, в которой развиваются клетки, которые будут развиваться в тело эмбриона (внутренняя клеточная масса или ICM).
Покадровая запись показала, что на этом этапе бластоцела разрушалась как минимум один раз у 25 из 26 эмбрионов (96%). «Частота и степень коллапса варьировались, но погибшие эмбрионы, как правило, были более крупными и более частыми», – сказала г-жа Пейн.
Она объяснила механизм, лежащий в основе бластоцелевого коллапса и повторного расширения. «Жидкость в полости должна находиться под положительным давлением, поскольку это давление является движущей силой для расширения бластоцисты. Трофэктодерма поддерживает давление, закачивая жидкость в полость. Я считаю, что коллапс происходит, когда некоторые из соединений между клетками выходят из строя – возможно, из-за локальной гибели клеток или, может быть, из-за структурной слабости самого соединения – и утечка бластоцелевой жидкости. Эти обрушения происходят довольно быстро – гораздо быстрее, чем может справиться насос. Величина обрушений определяется количеством вышедших из строя стыков. Чем больше количество неисправных стыковок, тем серьезнее обрушение. В некоторых случаях эмбрион не может восстановить соединения, и бластоциста не может снова расшириться и, таким образом, умирает.”
Семнадцать из 33 эмбрионов стали полностью сформированными бластоцистами, а 11 либо начали вылупляться, либо полностью вылупились из блестящей оболочки (гелеобразное защитное покрытие вокруг бластоцисты).
Пятнадцать эмбрионов дегенерировали во время культивирования, и 11 из них не расширились после коллапса и впоследствии дегенерировали. Не было никаких доказательств расщепления эмбриона во время вылупления – что было одной из теорий относительно того, как близнецы образовывались из одной бластоцисты. Однако два из 26 эмбрионов (8%) имели два различных ICM, а третий – возможный второй ICM. Наиболее распространенной формой монозиготного спаривания (однояйцевые близнецы в результате деления одного эмбриона, оплодотворенного одним спермой) является монохориальный / диамниотический, когда две ICM образуются до вылупления.
Г-жа Пейн сказала: «Вторая ICM была очевидна на ранней стадии образования бластоцисты у обоих эмбрионов и, по-видимому, была результатом перемещения некоторых клеток ICM и прилипания к противоположной стенке трофэктодермы, засеянных во время раннего коллапса бластоцисты. Оба этих эмбриона с двумя ICM вылупились полностью.”
Она продолжила: «До сих пор коллапс бластоцисты в лаборатории считался нормальным признаком развития бластоцисты. Однако наши выводы о том, что коллапс был связан с дегенерацией бластоцист, а также с образованием второй ICM, предполагают, что эти эпизоды, в которых объем бластоцели не может поддерживаться, могут быть артефактом культуры. Кроме того, наши результаты предполагают, что образование двух ICM во время развития бластоцисты может быть причиной высокого уровня монозиготности после расширенного культивирования. Эта гипотеза хорошо согласуется с давно установленной причиной наиболее распространенной формы естественных монозиготных близнецов.”
Это исследование, насколько известно мисс Пэйн, является первым систематическим исследованием с помощью покадровой записи образования бластоцисты. Это отнимало много времени, каждая запись занимала до пяти дней, и требовало специального оборудования и знаний. Тем не менее, она сказала, что это должно позволить эмбриологам работать над предотвращением двойных беременностей во время ЭКО. «Это может быть еще один инструмент в их арсенале», – сказала она. «Те эмбрионы, которые подвержены риску двойникования, можно легко идентифицировать, подсчитав количество ICM. Затем можно либо принять решение о переносе эмбрионов, которые могут дать начало близнецам, либо, если выбор эмбрионов ограничен, мать может быть подготовлена к вероятности рождения близнецов и получить соответствующие клинические рекомендации.”
Кроме того, в будущем можно будет собрать больше информации о причине монозиготных близнецов путем простой проверки количества плаценты и мешочков при рождении ребенка. Хорион и амнион – это оболочки плода, которые влияют на плаценту и плодный мешок соответственно. Когда двойникование произошло из-за развития двух ICM (монохориальные / диамниотические близнецы), есть одна плацента и два мешочка, и их можно подсчитать при рождении.
Источник: Европейское общество репродукции человека и эмбриологии