Экспериментальная методика переноса генетического материала на стадии пронуклеусов
Актуальность: Увеличение доли женщин позднего репродуктивного возраста, имеющих анеуплоидные ооциты, заставляет разрабатывать новые направления, способные улучшить их качество. Одни из них основаны на переносе генетического материала из клетки реципиента в клетку донора. В статье представлены предварительные результаты экспериментального исследования, направленного на отработку методики переноса ядра из клетки реципиента в клетку донора.Сухих Г.Т., Камалетдинов Н.С., Назаренко Т.А., Мартиросян Я.О.
Цель: Определение технической возможности переноса ядер на стадии поздних пронуклеусов.
Материалы и методы: Методику переноса ядер отрабатывали на аномально оплодотворившихся ооцитах (3PN), не пригодных для дальнейшего использования в программе ВРТ и подлежащих утилизации. Было использовано 28 триплоидных зигот. Проведено 14 процедур переноса пронуклеусов.
Результаты: В результате проведения процедуры переноса успешное слияние перенесенных ядер с энуклеированным цитопластом имело место в 57%, дегенерация наступила в 43% случаев. У всех 8 успешно реконструированных зигот наблюдалось дробление с различной степенью фрагментации (10–70%), однако процент компактизации и бластуляции был снижен, в результате нами были получены один эмбрион на стадии морулы и один эмбрион на стадии бластоцисты. Критическим моментом в осуществлении процесса извлечения ядра является качество цитоплазмы. Определены необходимое материальное обеспечение, растворы и их концентрации, эффективность вируса HVJ-E в обеспечении слияния мембран клеток оценена как вполне приемлемая.
Заключение: Представленный эксперимент показал возможность проведения процедуры переноса пронуклесов из одной клетки в другую. Необходима дополнительная отработка методики переноса генетического материала с возможной модификацией; представляется целесообразной отработка методики на других стадиях развития (например, в виде веретена деления на стадии метафазы II).
Ключевые слова
реконструкция ооцита
перенос пронуклеуса
Список литературы
- Sunderam S., Kissin D.M., Zhang Y., Folger S.G., Boulet S.L., Warner L. et al. Assisted reproductive technology surveillance - United States, 2016. MMWR Surveill. Summ. 2019; 68(4): 1-23. https://dx.doi.org/10.15585/mmwr.ss6804a1.
- Hassold T., Hall H., Hunt P. The origin of human aneuploidy: where we have been, where we are going. Hum. Mol. Genet. 2007; 16(R2): R203-8.https://dx.doi.org/10.1093/hmg/ddm243.
- Kurahashi H., Tsutsumi M., Nishiyama S., Kogo H., Inagaki H., Ohye T. Molecular basis of maternal age-related increase in oocyte aneuploidy. Congenit. Anom. (Kyoto). 2012; 52(1): 8-15. https://dx.doi.org/10.1111/j.1741-4520.2011.00350.x.
- Schatten H., Sun Q., Prather R. The impact of mitochondrial function/dysfunction on IVF and new treatment possibilities for infertility. Reprod. Biol. Endocrinol. 2014; 12(1): 111. https://dx.doi.org/10.1186/1477-7827-12-111.
- de Bruin J.P., Dorland M., Spek E.R., Posthuma G., van Haaften M., Looman C.W., te Velde E.R. Ultrastructure of the resting ovarian follicle pool in healthy young women. Biol. Reprod. 2002; 66(4): 1151-60. https://dx.doi.org/10.1095/biolreprod66.4.1151.
- de Bruin J.P., Dorland M., Spek E.R., Posthuma G., van Haaften M., Looman C.W., te Velde E.R. Age-related changes in the ultrastructure of the resting follicle pool in human ovaries. Biol. Reprod. 2004; 70(2): 419-24.https://dx.doi.org/10.1095/biolreprod.103.015784.
- Janny Y., Menezo J.L. Maternal age effect on early human embryonic development and blastocyst formation. Mol. Reprod. Dev. 1996; 45(1): 31-7.https://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1098-2795(199609)45:1<31::AID-MRD4>3.0.CO;2-T.
- Cohen J., Scott R., Alikani M., Schimmel T., Munné S., Levron J. et al. Ooplasmic transfer in mature human oocytes. Mol. Hum. Reprod. 1998; 4(3): 269-80. https://dx.doi.org/10.1093/molehr/4.3.269.
- Lа Marca A., Capuzzo M., Imbrogno M.G., Donno V., Spedicato G.A., Sacchi S. et al. The complex relationship between female age and embryo euploidy. Minerva Obstet. Gynecol. 2021; 73(1): 103-10. https://dx.doi.org/10.23736/S2724-606X.20.04740-1.
- Stensen M.H., Tanbo T.G., Storeng R., Åbyholm T., Fedorcsak P. Fragmentation of human cleavage-stage embryos is related to the progression through meiotic and mitotic cell cycles. Fertil. Steril. 2015; 103(2): 374-81.e4.https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2014.10.031.
- Alikani M., Schimmel T., Willadsen S.M. Cytoplasmic fragmentation in activated eggs occurs in the cytokinetic phase of the cell cycle, in lieu of normal cytokinesis, and in response to cytoskeletal disorder. Mol. Hum. Reprod. 2005; 11(5): 335-44. https://dx.doi.org/10.1093/molehr/gah171.
- Bencomo E., Pérez R., Arteaga M.F., Acosta E., Peña O., Lopez L. et al. Apoptosis of cultured granulosa-lutein cells is reduced by insulin-like growth factor I and may correlate with embryo fragmentation and pregnancy rate. Fertil. Steril. 2006; 85(2): 474-80. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2005.08.014.
- Hardy K., Spanos S., Becker D., Iannelli P., Winston R.M., Stark J. From cell death to embryo arrest: mathematical models of human preimplantation embryo development. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001; 98(4): 1655-60.https://dx.doi.org/10.1073/pnas.98.4.1655.
- Zhang J., Zhuang G., Zeng Y., Grifo J., Acosta C., Shu Y., Liu H. Pregnancy derived from human zygote pronuclear transfer in a patient who had arrested embryos after IVF. Reprod. Biomed. Online. 2016; 33(4): 529-33.https://dx.doi.org/10.1016/j.rbmo.2016.07.008.
- Hyslop L.A., Blakeley P., Craven L., Richardson J., Fogarty N.M.E. et al. Towards clinical application of pronuclear transfer to prevent mitochondrial DNA disease. Nature. 2016; 534(7607):383-6. https://dx.doi.org/10.1038/nature18303.
- Costa-Borges N., Gonzales S., Santalo J., Ibáñez E. Effect of the enucleation procedure on the reprogramming potential and developmental capacity of mouse cloned embryous treated with valproic acid. Reproduction. 2011; 141(6): 789-800. https://dx.doi.org/10.1530/REP-10-0455.
- Fulka J. Jr, First N.L., Loi P., Moor R.M. Cloning by somatic cell nuclear transfer. Bioessays. 1998; 20(10): 847-51. https://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1521-1878(199810)20:10<847::AID-BIES10>3.0.CO;2-F.
Поступила 19.07.2022
Принята в печать 12.09.2022
Об авторах / Для корреспонденции
Сухих Геннадий Тихонович, академик РАН, д.м.н., профессор, директор, Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации, g_sukhikh@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.Камалетдинов Наиль Садекович, эмбриолог 1-го гинекологического отделения, НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, sunsh86@mail.ru,
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Назаренко Татьяна Алексеевна, д.м.н., профессор, директор института репродуктивной медицины, НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, +7(495)531-44-44, t_nazarenko@oparina4.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Мартиросян Яна Ованнесовна, н.с. НОЦ ВРТ с клиническим отделением им. Ф. Паулсена, НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова Минздрава России, +7(925)124-99-99,
marti-yana@yandex.ru, 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Автор, ответственный за переписку: Яна Ованнесовна Мартиросян, marti-yana@yandex.ru
Вклад авторов: Сухих Г.Т., Камалетдинов Н.С., Назаренко Т.А., Мартиросян Я.О. – разработка дизайна исследования, получение данных для анализа, обзор публикаций по теме статьи, анализ полученных данных, написание текста рукописи.
Конфликт интересов: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Финансирование: Исследование проведено без спонсорской поддержки.
Обмен исследовательскими данными. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.
Для цитирования: Сухих Г.Т., Камалетдинов Н.С.,
Назаренко Т.А., Мартиросян Я.О. Экспериментальная методика
переноса генетического материала на стадии пронуклеусов.
Акушерство и гинекология. 2022; 9: 114-121
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.9.114-121
