Исследование хромосом в абортивном материале, скрининг

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.

Молекулярно-генетический скрининг 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. 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

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 генетическую причину 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)..

Преимущество метода: работа с парафиновыми блоками

Ключевое практическое 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%.

Интерпретация результата

Тест является качественным. Результат по каждому компоненту формулируется как «обнаружено» или «не обнаружено».

Референсные значения (норма): не обнаружено трисомий и моносомий 22 аутосомных и половых (XY) хромосом; не обнаружено субтеломерных делеций и дупликаций 22 аутосомных и половых (XY) хромосом; Y-хромосома не обнаружена.

Обнаружена анеуплоидия (трисомия или моносомия). Выявление количественной хромосомной аномалии подтверждает, что потеря беременности была обусловлена генетической патологией плода. Это наиболее частый результат. В большинстве случаев такие аномалии являются спорадическими, которые возникают вследствие случайной ошибки расхождения хромосом в мейозе, и не связаны с наследственной патологией у родителей. Прогноз для последующих беременностей, как правило, благоприятный, хотя общий риск анеуплоидии возрастает с увеличением возраста матери. При обнаружении анеуплоидии рекомендуется кариотипирование обоих родителей по лимфоцитам периферической крови для исключения сбалансированных транслокаций, которые могут приводить к повторному невынашиванию. Сам молекулярный скрининг сбалансированные перестройки не выявляет – для этого необходим классический цитогенетический анализ.

Обнаружены субтеломерные делеции или дупликации. Выявление дисбаланса в концевых участках хромосом подтверждает генетическую причину прерывания беременности и может указывать на несбалансированную транслокацию, унаследованную от одного из родителей. Данный результат является прямым показанием к кариотипированию обоих партнёров. Если один из родителей является носителем сбалансированной перестройки, риск повторных потерь существенно повышен и может быть рассчитан для конкретной транслокации.

Аномалий не обнаружено, Y-хромосома выявлена. Нормальный мужской набор хромосом (XY). Обнаружение Y-хромосомы подтверждает, что исследована именно ткань плода, а не материнская. Отрицательный результат исследования на наличие анеуплоидий всех 22 аутосомных и половых хромосом исключает количественные хромосомные аномалии в качестве причины данной потери беременности. Диагностический поиск направляется в сторону других возможных причин: анатомических (аномалии матки, истмико-цервикальная недостаточность), иммунологических (антифосфолипидный синдром), эндокринных (патология щитовидной железы, недостаточность лютеиновой фазы), инфекционных и тромбофилических. При повторных потерях может потребоваться расширенное генетическое обследование, включая кариотипирование родителей и более высокоразрешающие методы анализа. Следует учитывать, что нормальный результат данного скрининга не исключает полиплоидии, сбалансированных хромосомных перестроек, моногенных мутаций и субмикроскопических аномалий за пределами субтеломерных регионов.

Аномалий не обнаружено, Y-хромосома не выявлена. Результат допускает двоякую трактовку: либо плод имел нормальный женский кариотип (XX), либо в исследованном материале преобладали клетки матери. Полностью исключить материнскую контаминацию при результате XX невозможно. Разграничение этих ситуаций может потребовать дополнительного анализа — как правило, сравнительного молекулярного исследования с материнской ДНК. Данное ограничение должно быть отражено в заключении и учтено при клинической интерпретации.

Соотношение с классическим кариотипированием

В лабораторном каталоге может присутствовать другое исследование – кариотипирование абортного материала методом длительного культивирования с GTG-окрашиванием. Два теста 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.

Молекулярный скрининг не зависит от жизнеспособности клеток, выполняется на парафиновых блоках, даёт результат в более короткие сроки и имеет минимальный процент неинформативных результатов. Однако его разрешающая способность ограничена: метод надёжно выявляет анеуплоидии и субтеломерные дисбалансы, но не обнаруживает полиплоидии, сбалансированные перестройки (реципрокные транслокации, инверсии), хромосомный мозаицизм низкого уровня и интерстициальные (расположенные вдали от концов хромосом) микроделеции и микродупликации.

Оптимальная диагностическая стратегия предполагает направление свежего материала на классическое кариотипирование при первой возможности. 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

Молекулярный скрининг хромосом в абортивном материале имеет ряд ограничений, понимание которых необходимо для корректной клинической интерпретации.

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. При сбалансированной перестройке участки хромосом меняются местами, но общее количество генетического материала в клетке остаётся нормальным: человек-носитель такой перестройки, как правило, клинически здоров и может не подозревать о её наличии. Когда носитель сбалансированной перестройки формирует половые клетки, хромосомы распределяются между ними неравномерно, в результате эмбрион может получить несбалансированный вариант перестройки и тогда скрининг её обнаружит. Но сама сбалансированная перестройка в абортном материале выявлена не будет. Для исключения носительства у родителей необходимо отдельное кариотипирование по лимфоцитам периферической крови.

Хромосомный мозаицизм низкого уровня может быть пропущен. При мозаицизме часть клеток имеет нормальный набор хромосом, а часть – аномальный. Если аномальный клеточный клон составляет незначительную долю от общей клеточной популяции, молекулярный метод может не обнаружить его. Классическое кариотипирование в этом отношении обладает преимуществом, так как анализируются хромосомы в каждой клетке по отдельности и можно заметить единичные аномальные клетки среди преобладающих нормальных.

Нормальный результат не исключает все генетические причины потери беременности. Моногенные мутации, субмикроскопические перестройки за пределами субтеломерных регионов и эпигенетические нарушения не выявляются данным методом. Большинство микроделеционных синдромов также остаётся за пределами разрешающей способности исследования.