Преимплантационный анализ транскриптома бластоцисты

Волкова А.Г., Макарова Н.П., Тимофеева А.В., Городнова Е.А.

ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия
Данный обзор посвящен изучению влияния различных факторов на экспрессию генов бластоцисты человека и выявлению транскриптов, которые могут являться потенциальными маркерами успешной имплантации. По имеющимся в мировой научной литературе данным показано, что преимплантационный анализ транскриптома бластоцисты может быть инструментом для оценки имплантационного потенциала бластоцист.

Ключевые слова

транскриптом
бластоциста
вспомогательные репродуктивные технологии
экстракорпоральное оплодотворение

Список литературы

  1. Vassena R., Boué S., González-Roca E., Aran B., Auer H., Izpisua Belmonte J.C. Waves of early transcriptional activation and pluripotency program initiation during human preimplantation development. Development. 2011. 138(17): 3699-709. https://dx.doi.org/10.1242/dev.064741.
  2. Yan L., Yang M., Guo H., Yang L., Wu J., Li R. et al. Single-cell RNA-Seq profiling of human preimplantation embryos and embryonic stem cells. Nat. Struct. Mol. Biol. 2013; 20(9): 1131-9. https://dx.doi.org/10.1038/nsmb.2660.
  3. Jukam D., Shariati S.A.M., Skotheim J.M. Zygotic genome activation in vertebrates. Dev. Cell. 2017; 42(4): 316-32. https://dx.doi.org/10.1016/j.devcel.2017.07.026.
  4. Shaw L., Sneddon S., Zeef L., Kimber S., Brison D. Global gene expression profiling of individual human oocytes and embryos demonstrates heterogeneity in early development. PLoS One. 2013. 8(5). e64192. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0064192.
  5. Bashiri A., Halper K.I., Orvieto R. Recurrent Implantation Failure-update overview on etiology, diagnosis, treatment and future directions. Reprod. Biol. Endocrinol. 2018; 16(1): 121. https://dx.doi.org/10.1186/s12958-018-0414-2.
  6. Simon A., Laufer N. Assessment and treatment of repeated implantation failure (RIF). J. Assist. Reprod. Genet. 2012. 29(11): 1227-39. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-012-9861-4.
  7. Coughlan C., Ledger W., Wang Q., Liu F., Demirol A., Gurgan T. et al. Recurrent implantation failure: definition and management. Reprod. Biomed. Online. 2014; 28(1): 14-38. https://dx.doi.org/10.1016/j.rbmo.2013.08.011.
  8. Choi H.W., Park Y.S., Lee S.H., Lim C.K., Seo J.T., Yang K.M. Effects of maternal age on embryo quality and pregnancy outcomes using testicular sperm with intracytoplasmic sperm injection. Clin. Exp. Reprod. Med. 2016; 43(4): 221-7. https://dx.doi.org/10.5653/cerm.2016.43.4.221.
  9. Nagaoka S.I., Hassold T.J., Hunt P.A. Human aneuploidy: mechanisms and new insights into an age-old problem. Nat. Rev. Genet. 2012; 13(7): 493-504. https://dx.doi.org/10.1038/nrg3245.
  10. Herbert M., Kalleas D., Cooney D., Lamb M., Lister L. Meiosis and maternal aging: insights from aneuploid oocytes and trisomy births. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2015; 7(4): a017970. https://dx.doi.org/10.1101/cshperspect.a017970.
  11. Kawai K., Harada T., Ishikawa T., Sugiyama R., Kawamura T., Yoshida A. et al. Parental age and gene expression profiles in individual human blastocysts. Sci. Rep. 2018; 8(1): 2380. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-018-20614-8.
  12. McCallie B.R., Parks J.C., Trahan D., Jones K., Coate B., Griffin D.K. et al. Compromised global embryonic transcriptome associated with advanced maternal age. J. Assist. Reprod. Genet. 2019; 36(5): 915-24. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-019-01438-5.
  13. McCallie B.R., Parks J.C., Griffin D.K., Schoolcraft W.B., Katz-Jaffe M.G. Infertility diagnosis has a significant impact on the transcriptome of developing blastocysts. Mol. Hum. Reprod. 2017; 23(8): 549-56. https://dx.doi.org/10.1093/molehr/gax034.
  14. Denomme M.M., McCallie B.R., Parks J.C., Booher K., Schoolcraft W.B., Katz-Jaffe M.G. Inheritance of epigenetic dysregulation from male factor infertility has a direct impact on reproductive potential. Fertil. Steril. 2018; 110(3): 419-28. e1. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2018.04.004.
  15. Kleijkers S.H., Eijssen L.M., Coonen E., Derhaag J.G., Mantikou E., Jonker M.J. et al. Differences in gene expression profiles between human preimplantation embryos cultured in two different IVF culture media. Hum. Reprod. 2015; 30(10): 2303-11. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dev179.
  16. Sayed A., Hoelker M., Rings F., Salilew D., Jennen D., Tholen E. et al. Large-scale transcriptional analysis of bovine embryo biopsies in relation to pregnancy success after transfer to recipients. Physiol. Genomics. 2006; 28(1): 84-96. https://dx.doi.org/10.1152/physiolgenomics.00111.2006.
  17. Ghanem N., Salilew-Wondim D., Gad A., Tesfaye D., Phatsara C., Tholen E. et al. Bovine blastocysts with developmental competence to term share similar expression of developmentally important genes although derived from different culture environments. Reproduction. 2011; 142(4): 551-64. https://dx.doi.org/10.1530/REP-10-0476.
  18. Parks J.C., McCallie B.R., Janesch A.M., Schoolcraft W.B., Katz-Jaffe M.G. Blastocyst gene expression correlates with implantation potential. Fertil. Steril. 2011; 95(4): 1367-72. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2010.08.009.
  19. Cimadomo D., Capalbo A., Ubaldi F.M., Scarica C., Palagiano A., Canipari R., Rienzi L. The impact of biopsy on human embryo developmental potential during preimplantation genetic diagnosis. Biomed. Res. Int. 2016; 2016: 7193075. https://dx.doi.org/10.1155/2016/7193075.
  20. 20. Kokkali G., Vrettou C., Traeger-Synodinos J., Jones G.M., Cram D.S., Stavrou D. et al. Birth of a healthy infant following trophectoderm biopsy from blastocysts for PGD of beta-thalassaemia major. Hum. Reprod. 2005; 20(7): 1855-9. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/deh893.
  21. Scott R.T., Upham K.M., Forman E.J., Zhao T., Treff N.R. Cleavage-stage biopsy significantly impairs human embryonic implantation potential while blastocyst biopsy does not: a randomized and paired clinical trial. Fertil. Steril. 2013; 100(3): 624-30. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.04.039.
  22. Jones G.M., Cram D.S., Song B., Kokkali G., Pantos K., Trounson A.O. Novel strategy with potential to identify developmentally competent IVF blastocysts. Hum. Reprod. 2008; 23(8): 1748-59. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/den123.
  23. Kirkegaard K., Villesen P., Jensen J.M., Hindkjær J.J., Kølvraa S., Ingerslev H.J., Lykke-Hartmann K. Distinct differences in global gene expression profiles in non-implanted blastocysts and blastocysts resulting in live birth. Gene. 2015; 571(2): 212-20. https://dx.doi.org/10.1016/j.gene.2015.06.057.
  24. Ntostis P., Kokkali G., Iles D., Huntriss J., Tzetis M., Picton H. et al Can trophectoderm RNA analysis predict human blastocyst competency? Syst. Biol. Reprod. Med. 2019; 65(4): 312-25. https://dx.doi.org/ 10.1080/19396368.2019.1625085.

Поступила 11.12.2019

Принята в печать 07.02.2020

Об авторах / Для корреспонденции

Волкова Анастасия Геннадьевна, к.б.н., научный сотрудник, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7 (495) 531-44-44. E-mail: agvolkova33@gmail.com.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Макарова Наталья Петровна, д.б.н., ведущий научный сотрудник, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7 (495) 531-44-44.
E-mail: np.makarova@gmail.com.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Тимофеева Анжелика Владимировна, к.б.н., заведующая лабораторией прикладной транскриптомики, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7 (495) 531-44-44. E-mail: v_timofeeva@oparina4.ru.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Городнова Елена Александровна, к.м.н., начальник центра клинических исследований департамента организации научной деятельности,
ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7 (495) 531-44-44. E-mail: e_gorodnova@oparina4.ru.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.

Для цитирования: Волкова А.Г., Макарова Н.П., Тимофеева А.В., Городнова Е.А. Преимплантационный анализ транскриптома бластоцисты.
Акушерство и гинекология. 2020; 4: 16-20
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.4.16-20

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.