Эмбриология

25 июля отмечается Всемирный День Эмбриолога. В этот день празднует день рождения Луиза Браун, ставшая первым в мире ребёнком, родившемся с помощью методики экстракорпорального оплодотворения.

В этом году Луизе исполняется 47 лет!

И у неё, и у её родной сестры (Натали Браун, появившейся на свет также в результате процедуры искусственного оплодотворения) есть свои дети, зачатые естественным путём. Никаких проблем с беременностью и вынашиванием у сестёр не наблюдалось, что позволило развеять популярные в то время страхи о возможной стерильности детей, зачатых с помощью вспомогательных репродуктивных технологий.

За разработку технологии ЭКО ученый из Великобритании, сэр Роберт Эдвардс, в 2010 году стал лауреатом Нобелевской премии в области физиологии и медицины. С тех пор прошло немало времени, и в эмбриологии, как и в любой молодой, бурно развивающейся профессии, было совершено ещё много удивительных открытий и изобретений, многие из которых нашли практическое применение в клиниках ЭКО по всему миру.

Появились современные техники, без которых сегодня уже невозможно представить работу эмбриологических лабораторий. Это криоконсервация гамет и эмбрионов, микрохирургические технологии (ИКСИ, ПИКСИ), позволяющие добиться оплодотворения даже при тяжелом мужском факторе бесплодия, преимплантационная генетическая диагностика, с помощью которой можно обнаружить генетическое заболевание у эмбриона ещё до его переноса в полость матки матери и многие другие.

На данный момент более 13 миллионов детей во всём мире родились благодаря ЭКО.

В новом выпуске подкаста «Работник месяца» Елена Захарова— эмбриолог Центра репродукции «Линия жизни» — рассказала какую роль эмбриолог играет в успехе ЭКО, как менялась технология за последние 10 лет и что ждет эмбриологию и пациентов в будущем.

Какое образование нужно получить, чтобы стать эмбриологом, и где вы учились?

У меня высшее биологическое образование — окончила биологический факультет МГУ, кафедру эмбриологии. Хотя эмбриологи относятся к медицинскому персоналу с высшим образованием, мы не медики в прямом смысле этого слова. Медицинский сотрудник будет корректнее.

А как вы вообще поняли, что вы хотите этим заниматься?

Когда я была еще студенткой, меня пригласили подработать в одну из московских клиник и поучаствовать в анализе эякулята, простым языком — делать спермограммы. Тогда это была просто лаборантская работа — помощь два дня в неделю дополнительно к университетским занятиям. Постепенно я прониклась и решила остаться в профессии. Но клиническим эмбриологом стала не сразу. Сначала окончила аспирантуру, продолжала научную работу на кафедре и защитила диссертацию.

Сейчас я возглавляю эмбриологическую лабораторию в клинике репродуктивной медицины «Линия жизни» и работаю в команде очень сильных врачей и эмбриологов.

Как проходит рабочий день заведующей лаборатории и чем отличается от дня обычного эмбриолога?

У меня нет отдельного кабинета, где я «сижу и заведую». Мое рабочее место в лаборатории — я член команды, и рабочий день у всех проходит одинаково.

Важно отметить, что мы следуем строгому графику. Все манипуляции и процедуры, которые выполняет эмбриолог, расписаны по часам и повторяются изо дня в день. Такой график диктуют наши подопечные — мы живем по расписанию эмбрионов, который нам дала сама природа. Те семь дней, пока эмбрион не связан с мамой и может находиться в условиях лаборатории, в каждый момент рядом находится эмбриолог. Например, мы должны оплодотворить яйцеклетки в течение двух часов после получения. Через 17 часов после этого — оценить результаты оплодотворения, получили мы эмбрион или нет. Следующие 24, 48 и 72 часа эмбриологи следят за его развитием. А после 96 часов от оплодотворения — рассматриваем, можем ли мы криоконсервировать этот эмбрион, перенести его маме или выполнить биопсию для генетической диагностики.

Мы работаем каждый день в году. Эмбриологи выходят и 1 января, и 8 марта, ведь полученные эмбрионы растут и не могут подстраиваться под производственный график.

Какими знаниями, навыками и компетенциями должен обладать эмбриолог, чтобы попасть на работу в вашу лабораторию?

Базово — высшее биологическое или медицинское образование, плюс дополнительное профессиональное по направлениям клинической эмбриологии и вспомогательных репродуктивных технологий. Это тот минимум, который должен быть у специалиста, чтобы он был допущен к работе в лаборатории.

Кроме этого, важны личные качества. Во-первых, умение работать в команде. Это связано со спецификой нашей работы, она идет непрерывными циклами и повторяется. Даже если тебя вчера не было на работе и твой коллега начал какой-то этап, он передаст эстафету — должно быть полное ощущение, что все, что происходило без тебя, было сделано при твоем участии.

Самое главное — наши эмбрионы. Принципиально важно, чтобы они не поняли, что поменялась рука, поменялся человек. В их жизни и развитии ничего не должно меняться, в работе лаборатории все очень стабильно. И это — результат слаженной командной работы.

Еще важно, чтобы у эмбриолога было обостренное чувство ответственности и заботы. Ведь биологический материал, с которым мы работаем, бесценен. Представьте, сколько в каждом из нас бесценного материала. Мы сами по себе, сама жизнь — бесценны.

Правда ли, что эмбриолог выбирает сперматозоиды и решает, какой эмбрион перенести? Насколько велика роль эмбриолога в успехе ЭКО?

Конечно, но не буквально голыми руками. Мы оснащены мощной лабораторной оптикой, используем микроинструменты и микроманипуляционные сложные установки.

Выбираем ли мы лучший сперматозоид — так говорить нельзя. Мы в целом выбираем и оцениваем наиболее перспективные половые клетки и эмбрионы для получения беременности — ведь это и есть наша задача. Заглянуть внутрь сперматозоида или эмбриона, чтобы оценить хромосомный набор, мы не можем, поэтому оцениваем динамику развития и внешние морфологические признаки, а после даем рекомендации родителям.

Правда ли, что эмбрионы можно перепутать? Что у вас сделано, чтобы исключить такую возможность?

Чтобы этого не происходило, существуют системы безопасности перемещения биологического материала по лаборатории.

1. Во-первых, жесткое правило — в рабочей зоне эмбриолога не может одновременно находиться биоматериал двух пациентов.
2. Во-вторых, все чашки, крионосители, соломины и пробирки имеют свою маркировку. Она может быть буквенная, в виде штрихкодов или радиометок. Ведь эмбрионы одинаковые и не могут сказать: «Ой-ой-ой, куда-то вы меня не туда понесли».
3. В-третьих, мы используем двойной контроль — в «Линии жизни» мы живем и работаем в этой системе. Всякий раз, когда эмбриолог осуществляет манипуляцию с эмбрионом или с половыми клетками, он это делает не один. Есть проверяющий, контролирующий сотрудник, который буквально стоит за спиной и проверяет и фиксирует все действия в протоколах. Это исключает ошибки.
4. Также у нас есть чек-листы для контроля всех манипуляций в лаборатории, которые вошли в эмбриологию из авиации, — вопрос безопасности здесь такой же серьезный.

Это золотой стандарт, который жестко рекомендован для лабораторий, но законодательно не закреплен. Каждая клиника сама выбирает объем ответственности и необходимых мер. В «Линии жизни» мы применяем все доступные в мировом сообществе специалистов способы контроля.

А какие факторы в лаборатории влияют в целом на само ЭКО?

Абсолютно все: состав, температура, влажность воздуха в лаборатории, оборудование, среды, в которых растут эмбрионы, расходные материалы, инкубаторы, газовые смеси. Каждый фактор влияет на эмбриологический этап, поэтому должен быть неизменно стабильным.

Так было всегда? Как изменилась эмбриология за последние 10 лет?

Для репродуктивной медицины 10 лет — это небольшой срок. Основные прорывные технологии и открытия были совершены раньше. Первому ребенку, который родился благодаря ЭКО, сейчас 47 лет.

Мы научились делать инъекцию сперматозоида в ооцит, мы научились замораживать и размораживать эмбрионы, выполнять биопсию эмбриона для генетической диагностики. С каждым годом эти технологии совершенствуются. Что-то добавляется, что-то усиливается, меняются среды, меняются препараты.

Сейчас стало уделяться больше внимания генетическим аспектам — обследованию пациентов и эмбрионов, вовлечению самих родителей — и женщин, и мужчин — в процесс. Мы называем это «ЭКО 2.0». В рамках направления мы успешно лечим даже самые сложные случаи мужского и женского бесплодия, от которых отказались в других местах.

Когда женщина собирается стать матерью, она готовится к своему материнству. Отец должен поступать так же, потому что его половые клетки тоже используются. В нашей клинике пациенты начинают задумываться о качестве своих половых клеток не после их сдачи, а заранее. Пары принимают активное участие в обследовании, выполняют рекомендации врачей, и это позволяет получить максимально качественный материал. И, как следствие, увеличить шанс удачной беременности.

Я еще слышал, что существует технология по выделению единичного сперматозоида и его криоконсервация. Как это работает?

Счет сперматозоидов идет на миллионы и сотни миллионов. Поэтому когда мы говорим про один сперматозоид или 10 сперматозоидов, мы, по сути, имеем в виду одно и то же.

Заморозка и криоконсервация важны при тяжелых формах мужского бесплодия, когда необходимо не просто обнаружить, а выделить и сохранить сперматозоиды. Сейчас это проблема мирового уровня, и технологий, чтобы помочь пациентам, немного.

«Линия жизни» как раз специализируется на тяжелом мужском факторе. Мы умеем и можем сохранять единичные сперматозоиды.

Анэмбриония — это состояние, при котором на ультразвуковом исследовании не видно эмбриона. Это явление может вызвать тревогу у будущих матерей, особенно если они уже подтвердили свою беременность с помощью теста. Давайте рассмотрим, что такое анэмбриония, какие у нее причины, симптомы и как она диагностируется и лечится.

Почему на УЗИ не виден эмбрион?

На ранних сроках беременности, особенно до 6-7 недели, эмбрион слишком мал, чтобы его можно было увидеть на УЗИ. В этот период единственным показателем беременности является уровень хорионического гонадотропина (ХГЧ), который начинает выделяться на 6-7 день после зачатия и увеличивается при нормальном развитии.

Анэмбриония происходит, когда плодное яйцо растет, но эмбрион не формируется или его развитие останавливается на ранней стадии. В результате уровень ХГЧ может оставаться в норме некоторое время, что затрудняет диагностику проблемы.

Причины анэмбрионии могут быть различными:

1. Генетические аномалии — хромосомные мутации, возникающие либо у родителей, либо на стадии формирования эмбриона.
2. Инфекции — такие как краснуха, герпес и другие заболевания из группы TORCH, которые могут повлиять на развитие эмбриона.
3. Внешние факторы — ионизирующее излучение и токсичные вещества могут вызвать нарушения в развитии эмбриона.
4. Эндокринные нарушения — недостаток прогестерона может повлиять на имплантацию и развитие зародыша.
5. Иммунные нарушения — иногда материнская иммунная система может неправильно реагировать на эмбрион, принимая его за чуждый объект.

Симптомы анэмбрионии

На ранних стадиях анэмбриония может не проявлять никаких специфических симптомов. Женщина может чувствовать себя нормально, а уровень ХГЧ может быть в пределах нормы. Однако, когда начинается распад тканей эмбриона, могут возникнуть следующие признаки:

1. Повышение температуры тела;
2. Тошнота и рвота;
3. Боли в нижней части живота;
4. Кровотечения.

В некоторых случаях анэмбриония может протекать бессимптомно, но чаще всего она требует медицинского вмешательства.

Диагностика анэмбрионии

Основным методом диагностики анэмбрионии является ультразвуковое исследование. Для подтверждения диагноза необходимо отсутствие эмбриона в плодном яйце диаметром более 25 мм или отсутствие желточного мешка в плодном яйце. Дополнительные признаки могут включать аномально низкий прирост размеров плодного яйца или отсутствие сердцебиения.

Если на УЗИ эмбрион не видно, это не обязательно указывает на анэмбрионию. Возможны различные причины, такие как:

1. Недостаточная разрешающая способность аппарата;
2. Лишний вес пациентки, который затрудняет визуализацию;
3. Слишком ранний срок беременности.

В таких случаях может потребоваться повторное обследование через несколько дней. Что делать, если в яйце не видно эмбриона?

Если анэмбриония подтверждается, это является показанием для прерывания беременности. Иногда плодное яйцо может выйти самостоятельно, но чаще всего необходимо медицинское вмешательство. Существуют три основных метода:

1. Медикаментозный аборт — применяется до 6-8 недели беременности и включает прием препаратов, вызывающих сокращения матки.
2. Вакуумная аспирация — используется до 12 недель и основана на высасывании плодного яйца из матки.
3. Выскабливание — механическое удаление плодного яйца и части эндометрия, хотя этот метод более травматичный.

Несмотря на то, что анэмбриония распространена, она не означает, что женщина не сможет стать матерью в будущем. При правильном и своевременном вмешательстве репродуктивная функция может восстановиться, и женщина имеет все шансы на успешное зачатие в дальнейшем.

Предложен инновационный метод для отбора эмбрионов в процессе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Использование искусственного интеллекта позволяет обнаруживать хромосомные аномалии с точностью около 70%.

Анеуплоидия — это состояние, при котором количество хромосом в эмбрионе отличается от нормы. Перенос таких эмбрионов обычно приводит к неудачной имплантации или к раннему прерыванию беременности.

В настоящее время для выявления анеуплоидий используется генетическое тестирование PGT-A, которое требует биопсии, то есть забора клеток из эмбриона. Новый метод, названный STORK-A и разработанный учеными Weill Cornell Medicine, не требует инвазивного вмешательства. Он основывается на анализе изображений эмбрионов, полученных под микроскопом, а также на информации о возрасте матери и других данных, которые важны для программ ЭКО.

В исследовании были использованы данные о 10 378 бластоцистах с известными характеристиками плоидности. Алгоритм STORK-A способен «обучаться» и сопоставлять определенные особенности собранных данных с вероятностью наличия анеуплоидий. Точность определения анеуплоидных эмбрионов составила 69,3%. Ученые продолжают оптимизировать алгоритм, стремясь достичь точности, сравнимой с методами PGT-A, которые превышают 90%.

Этот новый подход может значительно повысить эффективность ЭКО и уменьшить финансовые затраты на лечение. Результаты исследования были опубликованы в журнале Lancet Digital Health.

Мозаичные эмбрионы, обладающие хромосомными аномалиями, могут развиваться и быть жизнеспособными

Это открытие итальянских ученых может существенно изменить подход к выбору эмбрионов в программах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Исследователи изучили мозаицизм — состояние, при котором в бластоцисте присутствуют как нормальные клетки, так и анеуплоидные.

В ходе исследования было установлено, что в большинстве бластоцист аномальные клетки сосредоточены в небольших участках, что не влияет на будущее развитие эмбриона. В рамках двойного слепого исследования, в котором участвовали пациенты из пяти клиник Италии, проводилась пренатальная генетическая диагностика (ПГТ) для выявления мозаицизма. Эмбрионы с низким уровнем мозаицизма (20-30% анеуплоидных клеток) и с умеренным уровнем (30-50% анеуплоидных клеток) были имплантированы наряду с эуплоидными эмбрионами.

Результаты показали, что уровень выкидышей и живорождений оказался схожим среди 484 эуплоидных эмбрионов, 282 эмбрионов с низкой мозаичностью и 131 эмбриона со средней мозаичностью. Антонио Капальбо, ведущий автор исследования и генетик компании Igenomix, отметил: «Наши данные показывают, что исключение эмбрионов с мозаицизмом из программ ЭКО не приносит клинической пользы для пациентов. Мы уверены, что эти результаты могут значительно улучшить эффективность лечения бесплодия.»

Исследование было опубликовано в Американском журнале генетики человека.

Британские ученые из Института Бабрахама в Кембридже сделали значительный прорыв в области репродуктивной медицины. Они создали в лабораторных условиях копию слизистой оболочки матки человека, которая стала платформой для исследования процессов ранней беременности. С помощью этой модели ученые смогли детально изучить сложные процессы имплантации эмбриона и начальные этапы его развития.

Для создания этой модели исследователи использовали клетки, взятые из биопсийных образцов здоровых женщин. Объединив два ключевых типа клеток эндометрия — стромальные и эпителиальные, они смогли воссоздать структуру, в которую успешно имплантировались эмбрионы человека. Эти эмбрионы, созданные для процедур экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), прикрепились к искусственной оболочке, начали развиваться и производить гормоны, такие как хорионический гонадотропин, которые выявляются обычными тестами на беременность.

Эта лабораторная модель позволяет наблюдать развитие эмбрионов в первые 14 дней после оплодотворения. За это время формируются первые специализированные клетки, включая те, что создают плаценту. Исследование показало значимость молекулярных сигналов, которые обмениваются эмбрион и эндометрий, для успешного начала беременности. Благодаря этой модели ученые могут исследовать причины, по которым имплантация может не происходить, что в будущем может улучшить эффективность вспомогательных репродуктивных технологий.

Кроме того, ученые изучили, как нарушения в межклеточной коммуникации могут приводить к осложнениям беременности. Например, блокировка одного из ключевых сигналов вызвала дефекты в развитии плаценты, что подчеркивает потенциал модели для изучения подобных проблем.

Этот подход открывает новые горизонты для понимания сложных процессов, происходящих в первые дни беременности, и может внести значительный вклад в улучшение репродуктивных технологий.