Установление причины невынашивания беременности — одна из главных задач в акушерстве и гинекологии. Спонтанное невынашивание беременности в I триместре встречается в 10—15% всех клинически распознанных беременностей, среди циклов экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) это значение находится в пределах 60% [1, 2]. Существует множество причин спонтанного прерывания беременности, среди которых важное место занимает генетический фактор, особенно хромосомные патологии [3]. Хромосомная патология наблюдается в 50—70% случаев невынашивания беременностей [4, 5]. Риск развития анеуплоидий зависит от множества факторов, среди которых одним из самых существенных является возраст матери [6]. Особенность проведения циклов ЭКО заключается в получении большого числа овоцитов, значительная доля которых может нести хромосомные аномалии. По разным данным [7, 8], доля хромосомной патологии среди овоцитов составляет около 40%. Отбор сперматозоидов для оплодотворения также не гарантирует выбор сперматозоида с нормальным набором хромосом. Для отбора эмбрионов в циклах ЭКО применяются морфологические критерии оценки [9]. Несмотря на связь качества морфологии эмбриона с его хромосомным набором, оценка внешнего вида не гарантирует выбор здорового эмбриона [8, 10]. Даже идеальные по морфологическим критериям эмбрионы не всегда успешно имплантируются. Напротив, существенная доля морфологически неоптимальных эмбрионов приводит к рождению здоровых детей. Существуют исследования, рассматривающие влияние на хромосомный набор таких факторов, как количество клеток у эмбриона на 3-й день развития [11], присутствие фрагментации и многоядерных бластомеров [12, 13]. Существуют данные, что отличные по морфологии эмбрионы с меньшей вероятностью анеуплоидны по хромосомам X, Y, 8, 15, 16, 18 и 22-й, в то время как для хромосом 13, 20 и 21-й такой связи не прослеживается [14]. Несмотря на ценность этих данных, в упомянутых выше исследованиях для выявления анеуплоидий использовался метод FISH, позволяющий оценить ограниченное число эмбрионов. Очень вероятно, что некоторые эмбрионы, классифицированные как нормальные, имеют анеуплоидии по хромосомам, не включенным в тестирование. Для повышения вероятности наступления беременности многие клиники ЭКО склоняются к переносу более одного эмбриона на цикл. Это повышает вероятность переноса здорового эмбриона и вместе с тем неизбежно увеличивает вероятность клинических осложнений и многоплодных беременностей [15]. Анеуплоидия — существенный фактор, влияющий на репродуктивный успех. До имплантации количество анеуплоидий у эмбрионов крайне велико. Среди эмбрионов у женщин старше 35 лет более половины — анеуплоидные [7, 16]. Большинство хромосомных нарушений не приводят к рождению ребенка, и беременности прерываются в I триместре [17, 18]. Среди имплантировавшихся анеуплоидных эмбрионов большинство прекращает свое развитие в I триместре беременности, при этом около 2/3 эмбрионов при спонтанных абортах имеют нарушения в кариотипе [19]. Для установления или исключения генетических причин спонтанного прерывания беременности применяется цитогенетический анализ хромосом в таком абортном материале, как хорион и плацента. В нашем исследовании мы показываем важность этого анализа для планирования будущих беременностей.

Цель исследования — определение распространенности хромосомных аномалий среди эмбрионов хорошего и отличного качества, выявление связи между морфологической оценкой качества эмбрионов и наличием патологии в кариотипе абортного материала.

В данном исследовании представлен ретроспективный анализ абортного материала пациенток, обратившихся в медицинский центр «Авиценна» для проведения лечебного диагностического выскабливания стенок полости матки по поводу неразвивающейся беременности после применения циклов ЭКО или после естественного зачатия с 2012 по 2015 г. Исследованы образцы абортного материала, полученные от 72 пациенток, которым была проведена программа ЭКО, включая 4 двойни (основная группа), и от 155 пациенток с самопроизвольным наступлением беременности, среди которых были 2 двойни (группа сравнения). В обеих группах более 98% случаев спонтанного прекращения развития беременности произошло в I триместре.

Средний возраст пациенток основной группы и группы сравнения составил 34,8±5,1 и 32,1±5,1 года соответственно. Продолжительность бесплодия пациенток основной группы составила в среднем 4,8±0,3 года. Первичное бесплодие наблюдалось в 26,4% случаев, вторичное — в 73,6%.

Акушерско-гинекологический анамнез пациенток основной группы представлен в табл. 1.

После операции полученный материал помещали в стерильный контейнер со средой RPMI-1640 без глутамина с добавлением гепарина. Для исследования хромосомного набора абортного материала использовали прямой метод обработки [20], характеризующийся быстротой выполнения и толерантностью к контаминации различного рода (материнская, бактериальная). Препараты окрашивали методом GTG-бэндинга, в каждом случае просматривали 10 и более метафазных хромосомных пластинок. В исследование не включали случаи прерывания беременностей по медицинским показаниям. Эмбрионы для пересадки в циклах программы ЭКО отбирали согласно морфологическим критериям оценки, предложенным D. Gardner, W. Schoolcraft [21, 22]. Перенос эмбрионов проводили на 5-й день их развития в 92% случаев (122 эмбриона), в 8% случаев (11) перенос был проведен на 3-й день. Число эмбрионов на перенос варьировало от 1 до 3, в 76% случаев произошел перенос 2 эмбрионов. Для сравнения распределения эмбрионов по качеству в успешных и неуспешных циклах ЭКО была сформирована контрольная выборка по качеству эмбрионов у пациенток с применением программы ЭКО, которые родили здоровых детей в нашем медицинском центре с 2012 г.

Исследуемая выборка составила 76 образцов абортного материала, полученного у пациенток основной группы, и 157 образцов абортного материала, полученного у пациенток группы сравнения. Патология в кариотипе выявлена в 33 (43%) из 76 образцов абортного материала неразвивающихся беременностей после ЭКО и в 107 (68%) из 157 — неразвивающихся спонтанно наступивших беременностей (p<0,01, критерий Фишера Fэмп=3,614, F0,01=2,31).

Среди нарушений, обнаруженных в кариотипах образцов абортного материала, полученного при неразвивающихся беременностях как основной группы, так и группы сравнения, чаще всего выявлены трисомии по аутосомам — 60 и 54% случаев соответственно. Обнаружены также хромосомные нарушения следующих типов: полиплоидии (3 и 29%), нарушения по количеству половых хромосом (гоносомные нарушения, 12 и 7%), структурные изменения (3 и 5%) и сочетанные нарушения (21 и 6%). К сочетанным хромосомным нарушениям относили комплексные аномалии как одного типа — трисомии с вовлечением 2 хромосом и более, так и разных типов, например, сочетание трисомии со структурными изменениями (рис. 1). К этому типу аномалий также относили мозаичные случаи. В них наблюдали клоны клеток с различными хромосомными нарушениями, в которых доля каждого клона превышала 20% (например, полиплоидия в сочетании с трисомией, клоны с трисомиями по разным хромосомам).

Сравнение доли типов хромосомных аномалий при неразвивающихся беременностях у пациенток после применения программы ЭКО и после естественного зачатия представлено на рис. 2.

Большинство в основной группе трисомий было представлено 22, 13 и 16-й хромосомами (6, 5 и 3 случаев из 20 трисомий соответственно). В группе сравнения большинство трисомий представлено 16, 22 и 21-й хромосомами (17, 7 и 6 из 58 трисомий). Доля полиплоидий в хромосомной патологии составляла 3% в основной группе и 29% в группе сравнения (p<0,05; критерий Фишера Fэмп= 3,303, F0,01=2,31).

В проведенном исследовании мы учитывали качество эмбрионов, перенесенных в циклах программы ЭКО (133 эмбриона) как при неразвивающихся беременностях с хромосомной патологией (57) или без нее (76), так и при успешных циклах этой программы, окончившихся рождением здоровых детей (97). Во всех категориях большая часть перенесенных эмбрионов имела отличное и хорошее качество (табл. 2). Не обнаружено значимых отличий качества эмбрионов, перенесенных в случаях неразвивающихся беременностей после ЭКО и успешных беременностей после ЭКО, окончившихся рождением здорового ребенка (χ²=3,461 при критическом значении критерия 9,488).

Невынашивание беременности — одно из частых осложнений вспомогательных репродуктивных технологий, по результатам проведенного исследования составляет 43%, что соответствует данным публикаций других исследователей [23]. Спонтанный аборт можно рассматривать как естественный способ отбора жизнеспособного потомства, который тем не менее является небезопасным для женщины и приводит к существенным финансовым затратам и эмоциональному стрессу пациентки. Возникает необходимость селекции «правильного» эмбриона. Выбор эмбриона для пересадки только по морфологическим критериям не обязательно приводит к рождению здорового ребенка. По результатам проведенного исследования не обнаружено значимых отличий распределения качества пересаженных эмбрионов в успешных и неуспешных циклах ЭКО.

Самая часто встречающаяся хромосомная аномалия в группе пациенток с неразвивающейся беременностью после проведения ЭКО и таковая после естественного зачатия — трисомия с вовлечением какой-либо из аутосом.

Можно отметить резко отличающееся количество полиплоидий при неразвивающейся беременности после проведения циклов программы ЭКО по сравнению с таковым при спонтанно наступившей беременности (3 и 29% среди патологических случаев).

Одна из возможных причин малого распространения полиплоидий при неразвивающейся беременности после проведения циклов программы ЭКО — отбор гамет для оплодотворения и учет количества пронуклеусов у зигот. При этом возможно нерасхождение наборов хромосом в ходе одного из первых неправильных митотических делений клеток эмбриона, что приводит к регулярным или мозаичным формам полиплоидий/тетраплоидий.

Для получения дополнительной информации о качестве эмбриона возможно проведение предымплантационной генетической диагностики (ПГД). В ходе этой диагностики устанавливается хромосомный набор одной или нескольких клеток эмбриона, что позволяет исключить перенос заведомо патологичных эмбрионов. Существует несколько методов анализа хромосомного набора клетки эмбриона, но ни один из них не позволяет выбрать однозначно здоровый эмбрион и решить вопрос мозаицизма в эмбрионе. ПГД методом FISH 7 хромосом позволяет исключить только самые часто встречающиеся случаи хромосомной патологии, около 75% заведомо патологических эмбрионов, но это не приводит к повышению частоты наступления беременностей [24]. Для повышения эффективности применения программы ЭКО необходима проверка всего хромосомного набора эмбрионов пациенток, отобранных согласно показаниям [25]. Это возможно при использовании методов молекулярно-генетической диагностики, таких как сравнительная геномная гибридизация на чипах (aCGH) [26] и секвенирование нового поколения (NGS) [27].

1. Хромосомная аномалия обнаружена в 43% случаев невынашивания (неразвивающейся) беременности после применения циклов программы ЭКО.

2. Установлено, что самой частой хромосомной аномалией в группах пациенток с неразвивающейся беременностью как после применения циклов программы ЭКО, так и в случаях спонтанно наступившей беременности является аутосомная трисомия.

3. Установлено достоверное увеличение количества полиплоидий при неразвивающейся беременности, наступившей в результате естественного оплодотворения, по сравнению с таковыми при неразвивающейся беременности, наступившей после применения циклов программы ЭКО.

4. По результатам проведенного исследования не обнаружено значимых отличий качества эмбрионов в успешных и неуспешных циклах ЭКО, т. е. выбор эмбриона для пересадки только по морфологическим критериям не обязательно приводит к рождению здорового ребенка. Для получения дополнительной информации о качестве эмбриона возможно проведение предымплантационной генетической диагностики.