Раннее и точное предсказание жизнеспособности эмбрионов: исследование Стэнфорда
Исследователи из Стэнфордского университета показали, что могут предсказать с 93% точностью, какие оплодотворенные яйцеклетки достигнут критической стадии развития (бластоцисты), а какие остановятся в развитии и погибнут. Две трети всех человеческих эмбрионов не развиваются успешно.
Ключевые параметры предсказания
Ученые выявили три параметра, связанных с успешным формированием бластоцисты в первые два дня после оплодотворения (на стадии от одной до четырех клеток):
- Продолжительность первой цитокинеза.
- Время между первым и вторым делениями (митозами).
- Синхронность второго и третьего митозов.
Если значения эмбриона по этим параметрам попадают в определенные временные окна, его шансы развиться в бластоцисту превышают 90%.
Важные открытия о развитии эмбриона
- Предопределенность: Поскольку измеряемые параметры возникают до экспрессии любых эмбриональных генов, результаты указывают, что судьба эмбриона (выживание или гибель) вероятно предопределена еще до первого клеточного деления.
- Асинхронность клеток: Клетки внутри одного эмбриона ведут себя неидентично. Некоторые могут экспрессировать в основном материнские гены, а другие в том же эмбрионе — уже эмбриональные. Деления также могут быть несинхронными.
- Ключевой процесс: Для перехода к экспрессии собственных генов в каждой клетке эмбриона должна активно происходить деградация материнских РНК-транскриптов. Сбои в этом процессе выводят клетки из синхронизации с соседями и ставят под угрозу жизнь всего эмбриона.
Практическое значение для ЭКО
- Оценка этих параметров в клинике может помочь специалистам по экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО) выбирать для переноса наиболее жизнеспособные эмбрионы.
- Это может повысить успешность процедур ЭКО (в настоящее время около 35%), снизить риск выкидышей и необходимость редукции нескольких эмбрионов при многоплодной беременности.
- Автоматизированный алгоритм для анализа видеозаписей развития эмбрионов уже разработан и лицензирован компании Auxogyn Inc.
Особенности исследования
- Исследование проведено на уникальном наборе из 242 замороженных одноклеточных человеческих эмбрионов, созданных в программе ЭКО до 2002 года.
- Развитие эмбрионов отслеживали с помощью покадровой видеомикроскопии.
- Исследование подчеркивает важность изучения именно человеческих эмбрионов, так как их развитие значительно более уязвимо и уникально по сравнению, например, с мышиными (в бластоцисты развивается ~30% против 80-90% у мышей).
- Исследование опубликовано 3 октября в журнале Nature Biotechnology.