Исследование хромосом в абортивном материале, расширенное

Потеря беременности – одна из наиболее тяжёлых ситуаций в акушерской практике, требующая не только медицинского, но и эмоционального сопровождения семьи. Установление причины прерывания является ключевой диагностической задачей: от неё зависят тактика подготовки к следующей беременности, оценка риска повторных потерь и, в конечном счёте, шансы на рождение здорового ребёнка.
Хромосомные аномалии плода являются ведущей причиной самопроизвольного прерывания беременности. По данным крупных цитогенетических и молекулярных исследований, в первом триместре до 50–60% случаев потери беременности обусловлены хромосомными аномалиями эмбриона, во втором триместре их доля составляет в среднем 20–30%. Среди всех генетически подтверждённых причин раннего спорадического невынашивания количественные хромосомные нарушения (анеуплоидии) составляют 80–90%. Наиболее часто обнаруживают трисомию 16 хромосомы (самая распространённая хромосомная причина ранних потерь, несовместимая с жизнью) и моносомию Х хромосомы. Реже выявляются трисомии 7, 15, 18, 21 и 22 хромосом. Субтеломерные делеции и дупликации (потери или удвоения концевых участков хромосом) также могут приводить к нарушению внутриутробного развития, однако встречаются значительно реже. В большинстве случаев данные аномалии возникают спонтанно вследствие ошибок мейотического деления и не связаны с наследственной патологией у родителей. Остальные случаи невынашивания обусловлены негенетическими факторами: анатомическими аномалиями матки, эндокринными нарушениями, тромбофилиями, иммунологическими и инфекционными причинами.

Однако не все генетические причины невынашивания исчерпываются изменением числа целых хромосом или дисбалансом их концевых участков. Существует отдельная группа нарушений, при которых утрачивается или удваивается небольшой, но функционально важный участок хромосомы, расположенный вдали от её концов. Такие перестройки называются микроделециями (потеря фрагмента) и микродупликациями (удвоение фрагмента). Их размер слишком мал для обнаружения при стандартном кариотипировании и при базовом скрининге субтеломерных регионов, но достаточен для нарушения работы критических генов. Многие из таких перестроек ассоциированы с известными клиническими синдромами, которые сопровождаются тяжёлыми пороками развития и нередко несовместимы с жизнью плода.

Расширенное молекулярно-генетическое исследование хромосом в абортивном материале позволяет установить объективную причину прерывания беременности, подтвердить или исключить хромосомную природу потери, корректно оценить риск повторного невынашивания и определить необходимость дальнейшего обследования пары. В отличие от базового скрининга, расширенное исследование дополнительно включает прицельный поиск 30 наиболее распространённых микроделеционных и микродупликационных синдромов, что существенно расширяет диагностический охват. Для женщины и семьи, переживающих утрату, этот ответ нередко имеет не только медицинское, но и глубокое психоэмоциональное значение: понимание того, что прерывание было вызвано биологической несовместимостью эмбриона с жизнью, а не внешними факторами или действиями самой женщины, может существенно облегчить переживание потери и избежать необоснованного расширенного диагностического поиска.

Что именно определяет исследование

Расширенное исследование включает четыре диагностических компонента.

Определение анеуплоидий . Тест оценивает количество копий всех 22 аутосомных (неполовых) и обеих половых (X и Y) хромосом. Выявляются трисомии (наличие дополнительной, третьей копии хромосомы) и моносомии (отсутствие одной из двух копий). Это основной и наиболее клинически значимый компонент скрининга, поскольку именно количественные аномалии хромосом являются причиной подавляющего большинства генетически обусловленных потерь беременности. Следует учитывать, что метод не выявляет полиплоидии (кратное увеличение всего хромосомного набора, например триплоидию) – это ограничение обусловлено принципом используемой методики.

Скрининг субтеломерных делеций и дупликаций . Метод анализирует концевые (субтеломерные) участки всех хромосом на предмет потерь или удвоений генетического материала. Субтеломерные регионы являются генетически насыщенными зонами, и дисбаланс в них может приводить к нарушению развития плода. Этот компонент также позволяет косвенно обнаружить некоторые неуравновешенные (несбалансированные) транслокации, которые проявляются потерей материала на конце одной хромосомы и избытком на конце другой. Выявление субтеломерной делеции или дупликации подтверждает хромосомную природу прерывания беременности.

Определение наличия Y-хромосомы . Этот компонент устанавливает генетический пол плода. Обнаружение Y-хромосомы указывает на мужской пол (XY), её отсутствие – на женский (XX).

Выявление 30 распространённых микроделеционных и микродупликационных синдромов . Это принципиальное отличие расширенного исследования от базового скрининга. Метод прицельно анализирует хромосомные регионы, ассоциированные с наиболее клинически значимыми микроделеционными и микродупликационными синдромами. Проще говоря, если базовый скрининг «считает» целые хромосомы и проверяет их концевые участки, то расширенное исследование дополнительно «заглядывает» внутрь хромосом в те конкретные точки, где расположены гены, ответственные за известные генетические синдромы.
В панель включены:

Каждый из этих синдромов обусловлен потерей или удвоением строго определённого хромосомного региона, в котором расположены гены, критически важные для нормального эмбрионального развития. Многие из перечисленных состояний сопровождаются тяжёлыми врождёнными пороками сердца, центральной нервной системы, скелета и других органов. Часть этих перестроек возникает спонтанно, часть может быть унаследована от клинически здорового родителя, являющегося носителем соответствующей аномалии.

Преимущество метода: работа с парафиновыми блоками

Преимущество молекулярного скрининга заключается в том, что исследование выполняется на фиксированных формалином и залитых в парафин блоках тканей абортивного материала. Классическое кариотипирование требует живых делящихся клеток и свежей ткани в транспортной среде. Если материал не был направлен на цитогенетическое исследование сразу после получения, если культивирование оказалось неудачным или если решение о хромосомном анализе было принято уже после того, как ткань прошла стандартную патоморфологическую обработку, классический метод неприменим. Молекулярный скрининг не зависит от жизнеспособности клеток: ДНК сохраняется в фиксированной ткани и может быть выделена из архивного парафинового блока. Это делает исследование доступным ретроспективно, в том числе в случаях, когда возможность классического кариотипирования была упущена. Дополнительным преимуществом является низкая частота неинформативных результатов по сравнению с классическим кариотипированием, при котором неудача культивирования может составлять от 5 до 40%.

Отличие от базового скрининга хромосом в абортивном материале

Базовый молекулярный скрининг хромосом в абортивном материале, включает три компонента: определение анеуплоидий, скрининг субтеломерных делеций и дупликаций, определение наличия Y-хромосомы. Расширенное исследование сохраняет все три компонента базового скрининга и дополняет их четвёртым – прицельным поиском 30 распространённых микроделеционных и микродупликационных синдромов.

Базовый скрининг надёжно выявляет количественные хромосомные аномалии и крупные субтеломерные дисбалансы, однако субмикроскопические перестройки в интерстициальных регионах остаются за пределами его возможностей. Расширенное исследование прицельно анализирует именно те интерстициальные регионы, в которых расположены гены, ассоциированные с наиболее частыми и клинически значимыми микроделеционными синдромами. При отрицательном результате расширенного теста спектр исключённых хромосомных причин невынашивания оказывается существенно шире.

Соотношение с классическим кариотипированием

В лабораторном каталоге может присутствует другое исследование – кариотипирование абортного материала методом длительного культивирования с GTG-окрашиванием. Расширенный молекулярный скрининг и классическое кариотипирование являются взаимодополняющими, а не взаимозаменяющими.

Классическое кариотипирование остаётся «золотым стандартом»: оно позволяет визуализировать полный хромосомный набор, выявить как числовые, так и структурные аномалии, обнаружить полиплоидии, мозаицизм и определить точный характер перестройки. Однако метод требует живых делящихся клеток, свежего материала в транспортной среде, длительного культивирования (2 недели) и сопряжён с риском неудачи роста культуры.

Расширенный молекулярный скрининг не зависит от жизнеспособности клеток, выполняется на парафиновых блоках, даёт результат в более короткие сроки и имеет минимальный процент неинформативных результатов. Его диагностический охват шире базового скрининга за счёт панели микроделеционных синдромов. Однако метод не обнаруживает полиплоидии, сбалансированные перестройки (реципрокные транслокации, инверсии), хромосомный мозаицизм низкого уровня и микроделеции/микродупликации за пределами включённых в панель 30 регионов.

Оптимальная диагностическая стратегия предполагает направление свежего материала на классическое кариотипирование при первой возможности. Расширенный молекулярный скрининг выступает надёжной альтернативой в случаях, когда культивирование невыполнимо или оказалось безуспешным, а также как ретроспективный инструмент при наличии архивного парафинового блока.

Ограничения метода

Метод не выявляет полиплоидии (триплоидию, тетраплоидию). Полиплоидные состояния, при которых весь хромосомный набор кратно увеличен, являются одной из значимых причин ранних потерь беременности, но не обнаруживаются данной методикой. Для их выявления необходимо классическое кариотипирование или иные методы, способные определять плоидность генома.

Метод не выявляет сбалансированные хромосомные перестройки – реципрокные транслокации, робертсоновские транслокации, инверсии. Для исключения носительства у родителей необходимо отдельное кариотипирование по лимфоцитам периферической крови.

Хромосомный мозаицизм низкого уровня может быть пропущен. Контаминация материнскими клетками может влиять на результаты исследования.

Панель микроделеционных и микродупликационных синдромов включает 30 наиболее распространённых и клинически значимых состояний, однако не охватывает все известные микроделеционные синдромы. Отсутствие данных микроделеций и микродупликаций не исключает наличие в материале изменения копийности других локусов.

Нормальный результат не исключает все генетические причины потери беременности. Моногенные мутации, субмикроскопические перестройки за пределами анализируемых регионов и эпигенетические нарушения не выявляются данным методом.