Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) представляет собой совокупность методов, позволяющих проводить анализ наследственных заболеваний у эмбриона до его имплантации. Благодаря такой диагностике супружеские пары, имеющие риск передачи по наследству генетической патологии, получают возможность родить здорового ребенка.
У делящегося эмбриона in vitro осуществляют биопсию одной или двух клеток (бластомеров), что не влияет на его жизнеспособность. На этом материале проводят диагностику различных наследственных заболеваний. Если исследованная клетка не содержит генетических аномалий, эмбрион считают здоровым и его можно имплантировать матери. Таким образом, в результате ПГД снижается риск развития определенных генетических заболеваний, что позволяет рассматривать этот вид исследования как альтернативу пренатальной диагностике при экстракорпоральном оплодотворении (ЭКО).
В настоящее время более чем в 50% случаев ПГД проводят с использованием молекулярно-цитогенетических методов с целью обнаружения анеуплоидии по хромосомам 13, 16, 18, 21, 22, X и V как наиболее частой генетической аномалии, выявляемой у эмбрионов. Использование метода FISH на интерфазном ядре позволяет выявить численную патологию хромосом у эмбриона.
Более сложной задачей является обнаружение патологии кариотипа, возникающей в результате сбалансированных структурных хромосомных аномалий (транслокаций, инверсий, инсерций) у родителей. Эта задача решается путем получения специфических ДНК-зондов практически на все хромосомные районы и проведения FISH-анализа. Возможно также использование таких методов молекулярной цитогенетики, как полное окрашивание флюорохромом аномальной хромосомы (chromosome painting), использование множественного флюоресцентного кариотипирования (M-F1SH), спектроскопического анализа кариотипа (SKY-FISH) и сравнительной геномной гибридизации. Однако проблема заключается в том, что указанные методы исследования трудоемки, дорогостоящи, требуют значительных временных затрат и позволяют выявить только хромосомную патологию. Кроме того, необходимо учитывать технические моменты хромосомного анализа:
1) потеря единственной клетки во время фиксации;
2) неполное удаление цитоплазмы, что может повлиять на эффективность гибридизации и интерпретацию результатов;
3) недостаточная распространенность хроматина, что может привести к наложению гибридизационных сигналов;
4) потеря микроядер, в результате чего возможно ложное заключение о наличии моносомии.
Одним из методов, позволяющих не только оценить кариотип эмбриона, но и провести ДНК-диагностику, является последовательный FISH- и ПЦР-анализ на единственной фиксированной клетке.
Биопсия материала для диагностики в сочетании с технологиями ПЦР проводится на 3-й день после оплодотворения, когда эмбрион содержит от 6 до 10 бластомеров. На этой стадии бластомеры являются полипотентными, и процедура биопсии не оказывает отрицательного влияния на жизнеспособность эмбриона. Оптимальным является анализ 1 - 2 бластомеров. В настоящее время биопсия бластомеров является современным подходом для ПГД и может использоваться в клинической практике.