Неинвазивные методы преимплантационной оценки качества бластоцисты в программах экстракорпорального оплодотворения

Полный текст

Обоснование

Лечение бесплодия — не только медицинская, но и социальная и экономическая проблема. По данным Федеральной службы государственной статистики за 2022 г., заболеваемость бесплодием составляет 203,29 первично установленных случаев на 100 тыс. женщин в возрасте 18–49 лет и не имеет тенденции к снижению. По данным Всемирной организации здравоохранения (2023 г.), бесплодием страдает 17,5% взрослого населения в мире, то есть каждый шестой человек¹. Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) с 2013 г. входит в перечень услуг, оплачиваемых обязательным медицинским страхованием. Частота наступления беременности при ЭКО находится в широком диапазоне — от 8,6 до 46,2% [1]. С учётом всего перечисленного, а также рисков и затрат на лечение существует необходимость поиска факторов эффективности процедуры ЭКО. Важным условием для успешного исхода ЭКО является выбор эмбриона для переноса в полость матки. В настоящем литературном обзоре обсуждаются как методы оценки качества эмбриона, которыми эмбриологи пользуются в своей практике уже более 20 лет, так и относительно недавно разработанные методики и новые параметры приживаемости бластоцисты, требующие дальнейшего изучения для полноценного введения в клиническую практику.

Материалы и методы

Проведён поиск публикаций в электронных базах данных PubMed и Google Scholar. Поиск релевантных статей производили по следующим ключевым словам: «IVF», «blastocyst», «human embryo», «culture media», «timelapse system», «embryo string», «embryo exosomes», «morphology», «artificial intilligence», «proteome», «metabolome». В работе проанализированы статьи, выпущенные за последние 5 лет.

Результаты

Классификация качества эмбрионов Gardner и соавт.

Классификация качества эмбрионов Gardner и соавт. [2] до сих пор является общепринятой и наиболее широко используемой при отборе эмбрионов для процедур ЭКО или ИКСИ. Данная классификация основана на степени зрелости бластоцисты, которая обозначается числом от 1 до 6 (1 — бластоцель занимает менее половины эмбриона, 6 — бластоциста без прозрачной оболочки), морфологической характеристике клеток трофобласта и эмбриобласта, обозначаемой английскими буквами A, B, C. Недавно проведённые исследования доказывают, что бластоцисты хорошего (3–6BB) и отличного (3–6AA, AB, BA) качества по данной классификации чаще имплантируются в эндометрий и имеют положительную корреляцию с долей наступивших и своевременно завершившихся беременностей [3–6]. Также проведены исследования, в которых обнаружена диагностическая ценность качества клеток трофобласта и эмбриобласта. В одном из них с помощью многофакторного логистического анализа показано, что качество клеток трофобласта, в отличие от качества клеток эмбриобласта, статистически значимо влияло на долю наступивших беременностей и долю родившихся живыми детей. Исследователи сравнивали бластоцисты с качеством клеток трофобласта A и С, при этом пересадка бластоцисты с качеством трофобласта А в 2,32 раза чаще приводила к наступлению беременности и в 2,22 раза чаще к рождению живого ребенка (p=0,04). В то же время качество клеток эмбриобласта не имело статически значимого влияния на эти показатели (p=0,47) [7]. Подобное исследование 2022 г. не противоречит данным вышеупомянутого, в нём также качество трофобласта (p=0,021), в отличие от качества эмбриобласта (p=0,129), статистически значимо влияло на долю наступления биохимической беременности [8]. Возможно, такие результаты связаны с тем, что именно трофобласт играет главную роль в имплантации бластоцисты и из него в дальнейшем в процессе эмбриогенеза развиваются плодные оболочки.

Классификация качества эмбрионов Gardner и соавт. основывается исключительно на визуальной оценке морфологических параметров бластоцисты, при этом морфометрические характеристики не учитываются. В поперечном исследовании японских коллег разработана морфометрическая система оценки бластоцист, в которой измеряли диаметр бластоцисты, площадь эмбриобласта и предполагаемое количество клеток трофобласта для оценки зрелости бластоцисты, качества клеток трофобласта и эмбриобласта соответственно, а также оценивали их влияние на пролонгирование беременности до второго триместра. Не было отмечено влияния диаметра бластоцисты на течение беременности, в отличие от площади эмбриобласта и предполагаемого количества клеток трофобласта. Доля пролонгированных до второго триместра беременностей составила 2,9% при площади эмбриобласта менее 1500 мм² и 33,3% при площади больше 4500 мм². Что касается предполагаемого количества клеток трофобласта, то доля сохранившихся до второго триместра составила 2,9% при количестве клеток менее 60. Частота наступления беременности постоянно повышалась с увеличением количества клеток, приближаясь к 34,3% при количестве клеток более 130. Поскольку площадь эмбриобласта и предполагаемое количество клеток трофобласта были независимо связаны с долей развивающихся беременностей, исследователи рассчитали их совокупное влияние на течение беременности. Доля развивающихся беременностей составила 2,0% (1/49) с площадью эмбриобласта менее 2500 мм² и предполагаемым количеством клеток трофобласта менее 70. Этот показатель достиг 47,8% (22/46) при площади эмбриобласта более 3500 мм² и предполагаемом количестве клеток трофобласта больше 110 [9].

Преимуществом выше рассмотренной морфометрической системы оценки бластоцист является введение численных значений, что открывает возможности для автоматизации процесса оценки морфологических признаков бластоцисты, снижения себестоимости процедуры ЭКО или ИКСИ, а также увеличения скорости и эффективности работы врачей-репродуктологов.

Во всех рассмотренных нами исследованиях степень зрелости бластоцисты (её диаметр) не имела статистически значимого влияния на течение беременности, что можно связать с её зависимостью от двух других параметров рассмотренной классификации [9].

Хэтчинг бластоцисты

Хэтчинг бластоцисты (её избавление от прозрачной оболочки) — важный этап в имплантации эмбриона [10]. Эмбриологи, пользующиеся классификацией качества эмбрионов Gardner и соавт., часто ограничиваются более развитыми бластоцистами (то есть полностью прошедшими хэтчинг). Кроме того, существующая классификация оценки бластоцист субъективна и вызывает разногласия среди эмбриологов. Следовательно, необходимо определить любые потенциально важные объективные и количественные критерии для классификации бластоцист [11].

В корейском исследовании перенос «вылупившейся» бластоцисты был связан с более высокими показателями имплантации и наступления беременности, по сравнению с бластоцистами, находящимися в процессе хэтчинга (15,7 и 15,6% соответственно; р <0,05), в группе пациенток, получавших перенос одного эмбриона. Кроме того, в рамках данного исследования при переносе «вылупившихся» бластоцист показатели имплантации и беременности были выше, по сравнению с бластоцистами, находящимися в процессе хэтчинга (19,5 и 20,4% соответственно; р <0,05), в группе, получавшей перенос двух эмбрионов. При переносе «вылупившихся» бластоцист клинические показатели беременности и имплантации были выше, независимо от возраста женщин и качества эмбрионов [12]. В похожем исследовании бластоцисты были поделены на три группы: группа I — невылупившиеся, группа II — вылупляющиеся, группа III — вылупившиеся бластоцисты. В группах I, II и III результаты были следующими: доля имплантировавшихся бластоцист — 28,6, 43,6 и 53,8% соответственно (p <0,001); доля наступивших беременностей — 27,9, 42,8 и 53,2% (p <0,001); доля рождённых живыми детей — 23,1, 32,0 и 42,5 (p <0,001). В группе III данные показатели были выше. Хотя в группе II доля имплантировавшихся бластоцист и доля наступивших беременностей были выше, чем в группе I, доля рождённых живыми детей в этих группах была схожа [11]. Напротив, в исследовании Rodriguez-Purata и соавт. [13] не было найдено корреляции между спонтанным хэтчингом и течением и исходами беременности. Также недавнее исследование показывает, что вылупившиеся бластоцисты могут иметь меньшие шансы на имплантацию, чем вылупляющиеся [14]. Потенциально это может быть связано с повреждением бластомеров во время витрификации из-за отсутствия защищающей бластоцисту прозрачной оболочки. Следовательно, влияние процесса хэтчинга на эффективность процедуры ЭКО или ИКСИ всё ещё остаётся неясным и требует дальнейших исследований.

Морфологические параметры витрифицированных эмбрионов после разморозки

В настоящее время криопротокол ЭКО широко распространён. Он позволяет снизить риск многоплодной беременности, избежать синдрома гиперстимуляции яичников, считается экономически выгодным и снижает стресс у партнёров перед процедурой ЭКО [15]. Заморозка и разморозка могут оказывать неблагоприятный эффект на бластоцисту. Витрификация позволяет минимизировать появление кристаллов льда в бластоцели, но какая-то часть кристаллов всё же образуется [16]. В процессе витрификации объём эмбриона уменьшается, его способность в процессе разморозки принять свою прежнюю форму имеет потенциальное влияние на эффективность процедуры ЭКО. В когортном исследовании изучалось влияние морфологических параметров бластоцисты на долю рождённых живыми детей [17]. Непосредственно перед переносом эмбрионов степень расширения бластоцели оценивали так: A — полностью расширенный; B — частично расширенный (≥50%); C — частично расширенный (<50%); D — сжатый. Доля рождённых живыми детей варьировала от 11,4% в группе D до 38,9% в группе A (p <0,001). В исследовании J.K. Park и соавт. [18] изучались морфологические и морфокинетические параметры размороженных бластоцист и их взаимосвязь с качеством бластоцист по Gardner и соавт. и течением беременности. Витрифицированные и размороженные эмбрионы были разделены на 4 группы по величине их диаметра: группа I — меньше 135 мкм, группа II — 135–145 мкм, группа III — 146–155 мкм, группа IV — 156 мкм и больше. Диаметр бластоцист в группах II, III и IV положительно коррелировал с их качеством, однако часть бластоцист в группе I также была хорошего качества, но в значительно меньшем количестве. Также в этом исследовании изучалась скорость расширения бластоцист, по этому признаку эмбрионы были поделены на 3 группы: в группе I скорость составляла 50 нм/мин и меньше; в группе II — ≥50,1 и ≤100 нм/мин; в III группе — ≥100,1 и ≤150 нм/мин. Была выявлена сильная корреляция между скоростью обратного расширения бластоцисты и вынашиванием беременности, также показана взаимосвязь между скоростью обратного расширения бластоцисты и качеством бластоцисты, при этом более высокая скорость обратного расширения приводила к более высокому качеству бластоцисты (p <0,001). Следовательно, более качественные бластоцисты менее подвержены повреждению во время витрификации и разморозки. A. Hershko-Klement и соавт. [19] исследовали прогностическую ценность изменения размеров бластоцисты после определённого периода инкубации. Измерения проводили сразу после разморозки и через 120±15 мин после неё. Были измерены минимальная и максимальная оси поперечного сечения. Определены три группы: группа I — эмбрионы, которые продолжали уменьшаться на 10 мкм и более; группа II — эмбрионы, размеры которых варьировали от –9 до +9 мкм; группа III — эмбрионы, которые увеличились на 10 мкм и более. Доля наступивших беременностей в группе I составила 18,9%, в группе II — 27,0%, в группе III — 51,2% (р=0,007). Таким образом, морфологические и морфогенетические особенности витрифицированных эмбрионов после разморозки могут значимо влиять на эффективность процедуры ЭКО или ИКСИ, поэтому эмбриологам следует учитывать параметры бластоцисты как до витрификации, так и после неё.

Эмбриональные (цитоплазматические) нити

Появление и клиническое применение системы замедленной съёмки открывает новые возможности для детальной оценки морфологии эмбриона. Система фиксирует развитие эмбриона с регулярными интервалами в 5–15 мин [20]. Именно с помощью этой технологии удалось обнаружить эмбриональные нити. Функция эмбриональных нитей на ранних стадиях эмбрионального развития остаётся малоизученной. Как правило, это длинные тонкие нити (0,1–0,3 мм), которые соединяют эмбриобласт и трофобласт во время формирования бластоцисты [21]. В начале 2000-х гг. обнаружение эмбриональных нитей в бластоцисте было определено как неблагоприятный признак жизнеспособности эмбриона [22], но в последние годы его считают благоприятным [23–25]. В недавнем исследовании изучалось влияние эмбриональных нитей на качество бластоцисты и имплантацию. Значительно большее количество эмбрионов с эмбриональными нитями развилось в бластоцисты хорошего качества (AA, AB, BB и BA) по сравнению с эмбрионами, в которых нити отсутствовали. Доля имплантации составила 39,7% в группе с эмбриональными нитями и 14,3% в группе без нитей, но эта разница не достигла уровня статистической значимости (р=0,16). Также в данном исследовании был обнаружен антеро- и ретроградный транспорт по эмбриональным нитям между эмбриобластом и трофобластом [26]. В похожем исследовании результаты показали, что у эмбрионов хорошего качества наблюдалась одна или несколько нитей, в основном на ранних стадиях развития бластоцисты, которые исчезали по мере роста. Форма и ширина нитей зависели от степени зрелости бластоцисты. Перенос бластоцист с эмбриональными нитями в 1,416 раза чаще приводил к донашиванию беременности, чем при бластоцистах без нитей [27]. Функция эмбриональных нитей на ранних стадиях развития эмбриона до конца не ясна, но при этом в исследованиях описано их благоприятное влияние на развитие бластоцисты и эффективность программы ЭКО, поэтому данный морфологический признак требует дальнейшего изучения (методы морфологической оценки качества бластоцисты приведены в табл. 1).

 

Таблица 1. Морфологические методы оценки имплантационной способности бластоцисты

Метод оценки приживаемости бластоцисты	Метод исследования	Оцениваемые параметры	Литературный источник
Классификация качества эмбрионов по Gardner и соавт. (2000)	Световая микроскопия	Степень развития эмбриона (1–6) Качество эмбриобласта (A, B, C) Качество трофобласта (A, B, C)	[2–6]
Морфометрический метод оценки качества бластоцисты	Световая микроскопия и анализ изображений с помощью Image J software (ver.1.52)	Площадь эмбриобласта Предполагаемое количество клеток трофобласта	[9]
Оценка хэтчинга бластоцисты	Световая микроскопия	Степень избавления бластоцисты от блестящей оболочки (невылупившиеся, вылупляющиеся, вылупившиеся)	[11, 12]
Оценка морфологических параметров витрифицированных эмбрионов после разморозки	Световая микроскопия Покадровый анализ изображений	Степень расширения бластоцеля Скорость расширения бластоцисты Изменение размеров бластоцисты после инкубации	[17–19]
Обнаружение эмбриональных нитей	Световая микроскопия и покадровый анализ изображений	Наличие эмбриональный нитей в бластоцеле	[26, 27]

 

Роль замедленной съёмки (таймлапса) в оценке имплантационной способности бластоцисты

Как уже было сказано выше, появление системы замедленной съёмки помогло обнаружить новую структуру — эмбриональные нити, но применение данной технологии этим не ограничивается. Данная методика позволит сделать процесс оценки морфологии бластоцисты более объективным, однако ручная разметка и оценка всех кадров — долгий и трудоёмкий процесс, поэтому анализ данных можно оптимизировать с помощью искусственного интеллекта. В исследовании 2023 г. [28] разработан алгоритм BELA — алгоритм прогнозирования плоидности эмбриона без необходимости субъективного участия эмбриологов. BELA использует многозадачное обучение для прогнозирования показателей качества бластоцисты, которые в дальнейшем прогнозируют статус плоидности, при этом BELA соответствует показателям моделей, обученных на основе данных, представленных эмбриологами. В похожем исследовании был разработан алгоритм глубокого обучения, позволяющий с точностью от 66,42 до 77,74% спрогнозировать, как будет происходить развитие эмбриона из стадии морулы в стадию бластоцисты, что позволит обнаружить патологию на самых ранних стадиях развития [29]. В исследовании 2024 г. [30] на эмбрионах мышей с помощью таймлапса удалось обнаружить признаки, прогнозирующие нормальное развитие эмбриона до стадии бластоцисты: отсутствие мультинуклеации (состояние, при котором в одном бластомере более одного ядра) и гомогенная цитоплазма. Также исследователям удалось разработать программу построения 3D-моделей бластоцист на основе 2D-изображений. Студенты цифровой кафедры Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (Москва) разработали систему автоматического анализа морфокинетического состояния эмбриона человека, развивающегося от момента оплодотворения до стадии бластоцисты². Применение таймлапса в комплексе с машинным обучением поможет оптимизировать и облегчить работу эмбриологам.

Анализ культуральной жидкости

В настоящее время в клиниках, проводящих процедуру ЭКО, эмбрионы для переноса отбираются в соответствии с оценкой морфологических критериев [31]. Морфологическая оценка по-прежнему широко используется, поскольку это быстрый, технически простой, неинвазивный и экономически эффективный метод. Тем не менее он имеет недостатки, включающие в себя определённую степень субъективности эмбриологов в выборе эмбриона для переноса, а также низкую способность к прогнозированию наступления беременности (процент доли имплантации, наступления и вынашивания беременности ни в одном из вышеперечисленных методов не превышал 50%) [32]. Распространённость анеуплоидии среди преимплантационных эмбрионов по-прежнему является предполагаемой причиной неудачной имплантации и выкидыша. Несмотря на продолжающуюся дискуссию, всё больше данных свидетельствует о том, что идентификация эуплоидного эмбриона для переноса значительно повышает показатели имплантации, клинической беременности и живорождения как у пациенток с целым рядом показаний, включая старший возраст матери и повторяющиеся выкидыши, так и у пациенток с хорошим прогнозом, прошедших процедуру переноса одного эмбриона [33]. Ранее все технологии, позволяющие определить качество эмбриона, являлись крайне опасными, так как проводились с забором эмбрионального материала (например, исследования кариотипа) [34]. Кроме того, для биопсии на стадии бластоцисты требуется квалифицированный эмбриолог со специализированным оборудованием, что является основным фактором стоимости и доступности метода. Активное развитие неинвазивных методов является многообещающим и демонстрирует высокую совместимость с морфологической оценкой без необходимости биопсии эмбриона [35]. Такими неинвазивными методами исследования могут стать детекция экзосом эмбриона, а также анализ протеома и метаболома в культуральной жидкости.

Связь между эмбрионом и эндометрием играет решающую роль в успешной имплантации эмбриона и наступлении беременности [36]. Была выяснена роль экзосом и микроРНК в имплантации эмбрионов и коммуникации между матерью и эмбрионом. Экзосомы — это мембранные везикулы размером от 30 до 150 нм клеточного происхождения, которые доставляют биологически активные вещества от клетки к клетке [37]. Содержимое экзосом обеспечивает межклеточную коммуникацию, доставляя многочисленные факторы, такие как ДНК, микроРНК, белки и липиды [38]. Экзосомальные биомаркеры (тетраспанины CD9, CD63 и CD81) несколько неинформативны, поскольку специфичны не только для экзосом, но и для других видов внеклеточных везикул, а повсеместное присутствие тетраспанинов по всей клеточной мембране позволяет другим классам внеклеточных везикул нести эти маркеры [32]. В качестве биомаркеров экзосом также используются микроРНК (POU5F1, NANOG, Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc), указывающие на их эмбриональное, а не материнское происхождение [39, 40]. Как уже было сказано выше, содержимое экзосом включает в себя различные факторы, такие как ДНК, РНК и другие, но в исследованиях в качестве биомаркера экзосом предпочитают анализировать именно микроРНК из-за их повышенной стабильности и быстрой детектируемости [41]. В нескольких исследованиях обнаружена корреляция между успешностью проведённой процедуры ЭКО и изменением концентрации определённых микроРНК. В исследовании 2019 г. выяснена последовательность микроРНК-191-3p, концентрация которой у имплантировавшихся эмбрионов была значительно выше, чем у тех, которые приводили к выкидышу [42]. Экспрессия микроРНК-142-3p в культуральной жидкости была значительно выше в группе неимплантировавшихся, чем в группе имплантировавшихся бластоцист [43]. Также было обнаружено, что в культуральной среде имплантировавшихся эмбрионов и эмбрионов высокого качества было меньшее разнообразие микроРНК, чем у эмбрионов низкого качества и эмбрионов, перенос которых привёл к выкидышу [44, 45]. Маркером возможного успеха процедуры ЭКО также может быть концентрация экзосом в культуральной среде. В исследовании 2017 г. ДНК-содержащие экзосомы детектировали с помощью цитофлоуметрии, в качестве красителя использовался пропидий йодид, было обнаружено, что имплантировавшиеся бластоцисты выделяли меньше экзосом в культуральную среду [46]. Похожие данные были получены в исследовании того же года: концентрация внеклеточных везикул в питательных средах эмбрионов, перенос которых привёл к беременности, составляла около 50% от концентрации внеклеточных везикул при отрицательном исходе [44].

Анализ культуральной среды позволяет выявить биомаркеры, связанные с частотой имплантации эмбрионов, а также разработать неинвазивный метод оценки качества эмбрионов на молекулярном уровне, так как белки и метаболиты, в отличие от генов, предоставляют более точную информацию о физиологическом состоянии эмбриона и его взаимодействии с окружающей средой [47]. Разработана стратегия мультиомных исследований культуральной среды для определения белков и метаболитов, связанных с качеством эмбрионов и частотой имплантации [48]. В ходе исследования выяснено, что у эмбрионов высокого качества, в отличие от эмбрионов низкого качества, была более высокая концентрация аргиназы-1 (фермента, участвующего в цикле мочевины, который катализирует гидролиз аргинина до орнитина и мочевины и обезвреживающего цитотоксические продукты азотного обмена) и более низкие концентрации убиквитин-С-концевой гидролазы L1 (участвует в переработке предшественников убиквитина и убиквитинизированных белков); лёгких цепей ферритина; триозофосфатизомеразы, фруктозо-бисфосфатальдолазы А, фосфоглицераткиназы 1 (ферментов, участвующих в обмене глюкозы); цитоплазматического актина 2. Дальнейший комплексный анализ протеома и метаболома в культуральной среде позволил выяснить, что эмбрионы высокого качества имели более быстрые темпы липидного обмена и более медленные темпы обмена глюкозы и аминокислот (более подробно ферменты и метаболиты представлены в табл. 2). Таким образом, эмбрионы низкого качества имели аномально высокую активность энергетического обмена и низкую активность липидного обмена. Эти данные подтверждают гипотезу «тихого эмбриона», которая гласит, что аномально высокая метаболическая активность коррелирует с низким качеством эмбриона. Затем эмбрионы высокого качества в ходе ЭКО были перенесены в полость матки, на 28-й день проведено УЗИ, по результатам которого эмбрионы поделили на две группы: имплантировавшиеся (плодный пузырь определяется в полости матки) и неимплантировавшиеся (плодный пузырь не определяется). У эмбрионов первой группы, по сравнению с эмбрионами второй группы, в культуральной среде была более повышенная концентрация белков острой фазы, включая аттрактин, церулоплазмин, гаптоглобин, белок, связанный с гаптоглобином, аполипопротеин А2, калликреин плазмы, рецептор макрофагального колониестимулирующего фактора 1 и антиген дифференцировки моноцитов CD14. Это свидетельствует о том, что имплантировавшиеся эмбрионы обладают лучшей реакцией иммунной защиты и более высокой выживаемостью в неблагоприятных условиях [49]. Также в ходе исследования выяснено, что у имплантировавшихся эмбрионов высокого качества в культуральной среде определялись более высокие уровни глицина (промежуточного метаболита липидного обмена) и более низкие уровни n-бутиламина; эти два вещества могут быть использованы в качестве биомаркеров, указывающих на более высокий репродуктивный потенциал [50]. В исследовании 2019 г. в культуральной среде бластоцист высокого качества был обнаружен пептид PDBCM (так его назвали авторы исследования — peptide derived from blastocyst culture medium), который является продуктом деградации белка HERC2 (убиквитинлигаза E3). PDBCM при этом практически полностью отсутствовал в культуральной среде прекративших своё развитие бластоцист. Авторы исследования предполагают, что данный пептид является не только промежуточным звеном в процессе деградации белка, но и эндогенным пептидом, обладающим биологической активностью, которая может определять скорость развития и жизнеспособность бластоцист [51]. A. Freis и соавт. [52] обнаружили целый ряд белков-биомаркеров будущей успешной имплантации: активированная молекула клеточной адгезии лейкоцитов, эфриновый рецептор типа В4, соединительная молекула адгезии-A, селектин E, CC- хемокин-лиганд 24, FAS-рецептор, субъединица А тромбоцитарного фактора роста, PECAM-1, тканевый ингибитор металлопротеиназы-4, параоксоназа 3, цистатин B, блеомицин-гидролаза и фактор фон Виллебранда. Большая часть этих белков (кроме фактора фон Виллебранда, цистатина B, блеомицин-гидролазы, чья роль в развитии бластоцисты пока не изучена) играет важную роль в миграции, инвазии и адгезии трофобласта во время имплантации и развития эмбриона [53–61].

 

Таблица 2. Биомаркеры высокой имплантационной способности бластоцист и их высокого качества

Биомаркеры	Изменение концентрации (↑/↓)	Значение в жизнедеятельности бластоцисты	Литературный источник
Аргиназа-1	↑	Фермент цикла мочевины	[50]
Триозофосфатизомераза, фруктозо-бисфосфатальдолаза А, фосфоглицераткиназа 1, пировиноградная кислота	↓	Обмен глюкозы
Глицин, аполипопротеин А2	↑	Липидный обмен
N-бутиламин, циклогексанол	↓	Промежуточные метаболиты
Олеамид (метаболит олеиновой кислоты), линолеамид (метаболит линолевой кислоты) и арахидоновая кислота	↑	Метаболиты обмена жирных кислот
Октадеканамид	↓	Метаболит обмена жирных кислот
Аттрактин, церулоплазмин, гаптоглобин, белок, связанный с гаптоглобином, калликреин плазмы, рецептор макрофагального колониестимулирующего фактора 1 и антиген дифференцировки моноцитов CD14	↑	Белки острой фазы
PDBCM	↑	Продукт деградации HERC2	[51]
Активированная молекула клеточной адгезии лейкоцитов, эфриновый рецептор типа В4, селектин E, CC- хемокин-лиганд 24	↑	Миграция, инвазия и адгезия трофобласта	[52]
FAS-рецептор	↑	Апоптоз
Соединительная молекула адгезии-A	↑	Органогенез
Субъединица А тромбоцитарного фактора роста	↑	Ангиогенез, миграция трофобласта
PECAM-1, тканевый ингибитор металлопротеиназы-4	↑	Развитие эмбриона
Параоксоназа 3	↑	Антиоксидантная функция
Цистатин B, блеомицин-гидролазы и фактор фон Виллебранда	↑	Функция пока не выяснена

 

Благодаря разнообразию белков и метаболитов, производимых бластоцистой во время её роста in vitro, на основе анализа культуральной жидкости можно разработать целый ряд новых методик оценки качества эмбрионов и их способности к имплантации. Тем не менее все из вышеперечисленных методик требуют дальнейших исследований и стандартизации.

Заключение

В современной клинической практике специалистов вспомогательных репродуктивные технологий по-прежнему не хватает высокоэффективных методов преимплантационного отбора эмбрионов для ЭКО. В настоящее время морфологическая оценка качества бластоцисты по Gardner и соавт. является единственным применяемым в практике методом визуализационной оценки. Хотя данный метод и является золотым стандартом, он относительно субъективен — отбор качественного эмбриона зависит исключительно от визуальной оценки эмбриолога, а доля успешных попыток ЭКО при таком отборе по-прежнему составляет менее 50%. Помимо этого, на качество эмбриона может повлиять процесс витрификации, поэтому нужна двойная проверка. Также оценка качества идентичных по морфологии эмбрионов остаётся сложной задачей даже для опытного специалиста вспомогательных репродуктивных технологий. Применение системы замедленной съёмки открывает новые возможности для детальной оценки морфологии эмбриона и детекции новых морфологических структур, а машинное обучение может оптимизировать процесс работы эмбриолога, в том числе помочь отличить идентичные по морфологии эмбрионы и проанализировать протеом и метаболом культуральной среды. Уровни секретируемых в культуральную среду веществ могут быть использованы в качестве показателя качества эмбрионов. По возможности в каждой лаборатории вспомогательных репродуктивных технологий должна применятся жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией для анализа культуральной жидкости и оценки метаболической активности эмбриона. Введение комплексного подхода при оценке качества эмбрионов может привести к снижению стоимости процедуры и улучшению качества жизни пациенток за счёт уменьшения количества неудачных попыток ЭКО.

Дополнительная информация

Вклад авторов. Д.Д. Абашева — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи; Е.Е. Руденко — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи; Н.С. Трифонова — сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи, редактирование текста статьи; С.Е. Короленко — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников и написание текста. Ю.И. Уткина — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников и написание текста, редактирование статьи. П.И. Тихомирова — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Раскрытие интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Additional information

Authors’ contribution. D.D. Abasheva: literature review, collection and analysis of literature sources, manuscript preparation and writing; E.E. Rudenko: literature review, collection and analysis of literature sources, manuscript preparation and writing; N.S. Trifonova: collection and analysis of literature sources, manuscript preparation and writing, manuscript editing; S.E. Korolenko: literature review, collection and analysis of literature sources, manuscript writing. Y.I. Utkina: literature review, collection and analysis of literature sources, manuscript writing, manuscript editing. P.I. Tikhomirova: literature review, collection and analysis of literature sources, manuscript preparation and writing. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication).

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Disclosure of interest. The authors declares that there are no obvious and potential conflicts of interest associated with the publication of this article.

 

¹ WHO: 1 in 6 people globally affected by infertility [cited 2024 Jul 20]. Available from: https://www.who.int/ru/news/item/04-04-2023-1-in-6-people-globally-affected-by-infertility

² В Сеченовском университете создали новую систему для анализа качества эмбрионов. Режим доступа: https://www.sechenov.ru/pressroom/news/v-sechenovskom-universitete-sozdali-novuyu-sistemu-dlya-analiza-kachestva-embrionov-/ Дата обращения: 29.07.2024

Об авторах

Дарья Денисовна Абашева

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Автор, ответственный за переписку.
Email: daryaabash5@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-9859-7601

студент

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Екатерина Евгеньевна Руденко

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Email: redikor2@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0000-1439
SPIN-код: 4833-3586

канд. мед. наук, доцент

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Наталья Сяитовна Трифонова

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Email: Trifonova.nataly@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2891-3421
SPIN-код: 4753-5430

д-р мед. наук

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Светлана Евгеньевна Короленко

Тюменский государственный медицинский университет

Email: korolenko.svt@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-4062-4817

студент

Россия, Тюмень

Юлия Ильинична Уткина

Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: utknes@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-1960-9027

студент

Россия, Санкт-Петербург

Полина Игоревна Тихомирова

Курский государственный медицинский университет

Email: p.tikhomiirova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-8309-0940

студент

Россия, Курск

Список литературы

Дополнительные файлы