Какую информацию дает нам диагностика сперматозоидов по методу FISH?

Какую информацию дает нам диагностика сперматозоидов методом FISH?

FISH или флуоресцентная гибридизация in situ — это метод, который используют для диагностики генетического фактора мужского бесплодия. Стандартное проведение спермограммы дает нам только частичное представление о фертильности мужчины. Спермограмма дает нам информацию о количестве сперматозоидов и качественных характеристиках (подвижность, морфология, склеенность (агглютинация) и т.д.). Однако данная информация не отражает показатели целостности ДНК спермы (фрагментацию ДНК-сперматозоидов) и хромосомный состав.

Комплексное исследование мужчины и его фактора в бесплодии пары включает определение дополнительных характеристик спермы.

Диагностика сперматозоидов методом FISH позволяет проанализировать хромосомный набор сперматозоидов и выявить анеуплоидию (аномальное количество хромосом в клетках), используя специальные ДНК-меченные флуоресцентные зонды. Здоровые сперматозоиды являются гаплоидными клетками, то есть несущими половину всего хромосомного набора человека – 23 хромосомы, по одной отдельной хромосоме из каждой пары. Процесс гаметогенеза (образование половых клеток) не совершенен на 100%, и существует определенная доля половых клеток с нарушенным количеством хромосом (анеуплоидии). Проблемы возникают, когда уровень анеуплоидии высок.

Панель исследований сперматозоидов методом FISH включает половые хромосомы (X и Y) и аутосомы (хромосомы 13, 18 и 21). Такой выбор обусловлен тем, что именно в этих местах часто идентифицируются возможные аномалии. Например, для половых хромосом это синдром Клайнфельтера (XXY) или синдром Тернера (X), в то время как хромосомы 13,18 и 21 связаны с трисомиями — синдром Патау, Эдвардса и Дауна соответственно. По медицинским показаниям, этот анализ можно увеличить, чтобы охватить другие хромосомы, если это целесообразно на основе медицинских данных пациента:

• Хромосомы 16 и 22 в случаях повторной потери беременности.
• Хромосомы в аномальном кариотипе мужчины-партнера.
• Хромосомы при нарушениях кариотипов во время предшествующих беременностей пары.

Анализ FISH спермы может помочь нам определить количество сперматозоидов с нарушенным хромосомным составом и оценить, превышают ли они нормальный уровень.

Как проводится FISH-диагностика сперматозоидов?

Для исследования используют образец спермы пациента с минимальным сроком воздержания от половой жизни в течение 3 дней. FISH-анализ сперматозоидов предусматривает следующие шаги:

1. Фиксация сперматозоидов на предметном стекле.
2. Денатурация ДНК. В процессе денатурации в двухцепочечной молекуле ДНК разрушаются водородные связи, в результате чего она становится одноцепочечной и позволяет флуоресцентно меченым ДНК-зондам гибридизироваться (связаться) с нужными хромосомами.
3. Смывание избытка зондов и окрашивание образца для выделения сперматозоидов.
4. Визуализация и интерпретация сигналов гибридизации путем сравнения результатов со значениями образцов контрольной популяции. Визуализация производится с помощью флуоресцентного микроскопа и наблюдается сигнал большого количества сперматозоидов. Нормальные сперматозоиды – это сперматозоиды, обладающие одним флуоресцентным сигналом для каждой анализируемой хромосомы.

Какие показания для исследования сперматозоидов методом FISH?

Наиболее распространенные показания для проведения FISH-диагностики сперматозоидов включают:

• Старший репродуктивный возраст у мужчин (>40 лет).
• Наличие отклонений в показателях спермограммы.
• Невынашивание или замирание беременности, выкидыши или развитие беременностей с хромосомными нарушениями у плода.
• Повторные попытки экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), повторные неудачи имплантации (отсутствие прикрепления эмбриона после проведения эмбриотрансфера).
• Носительство мужчиной сбалансированной хромосомной перестройки (FISH-спермы с индивидуальными зондами для определения соотношения нормальных/сбалансированных и несбалансированных по перестройке сперматозоидов).

Пациенты с нарушенным показателем количества хромосом по результатам FISH-спермы имеют больший риск иметь эмбрионы с хромосомными аномалиями, а следовательно, с пониженной имплантацией, большим риском потери беременности и вероятностью рождения детей с нарушением кариотипа.

Если анализ спермы FISH выявляет увеличение количества хромосомных нарушений сперматозоидов, и если это целесообразно на основании медицинских данных пары, рекомендовано проведение преимплантационного генетического тестирования эмбрионов (ПГТ-А), что дает возможность выбрать эуплоидный эмбрион (с правильным количеством хромосом), что приведет к успешному наступлению беременности и рождению здорового ребёнка.

Преимущества и ограничения метода FISH-диагностики сперматозоидов

Преимущества применения FISH-диагностики:

1. Улучшение лечения бесплодия. Выявление хромосомных аномалий в сперматозоидах позволяет репродуктологу принимать обоснованные решения по оптимальным методам лечения бесплодия, таким как ЭКО с использованием ИКСИ (интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов) и предимплантационного генетического тестирования эмбрионов (ПГТ-А).
2. Снижение генетических рисков. Результаты FISH-анализа помогают не только в лечении бесплодия, но и дают информацию о вероятности передачи хромосомных нарушений детям.
3. Персонализация лечения. Результаты FISH-анализа помогают создавать персонализированные программы лечения для пар, которые столкнулись с проблемами бесплодия, повторными выкидышами или генетическими нарушениями в семье.
4. Улучшение репродуктивных результатов. Сочетание FISH-диагностики с современными технологиями помогает лучше отбирать эмбрионы с высокой жизнеспособностью и пониженным риском генетических отклонений, что оказывает положительное влияние на вероятность успешной беременности.
5. Минимальное инвазивное воздействие. В отличие от других генетических тестов, FISH-анализ не требует сложного вмешательства и выполняется непосредственно на сперматозоидах, собранных в образце.

Ограничения, которые следует учитывать:

1. Ограниченный размер анализа. Метод оценивает лишь определенное количество сперматозоидов в образце, поэтому есть риск пропустить аномалии в других клетках.
2. Не гарантирует успешного наступления беременности. Даже при нормальных показателях FISH анализа существуют другие факторы, которые могут влиять на способность к зачатию.

Интересные факты о FISH-диагностике сперматозоидов

• Название технологии метафорическое. FISH расшифровывается как Fluorescence In Situ Hybridization (флуоресцентная гибридизация in situ). «Рыбкой» ее называют из-за использования флуоресцентных зондов, которые «плавают» и связываются с определенными хромосомами, создавая яркие световые сигналы.
• Не только для спермы. Хотя FISH известен благодаря применению в репродуктивной медицине, он используется и для анализа тканей, например, в диагностике раковых заболеваний и других генетических нарушений.

FISH-анализ сперматозоидов остается одним из важнейших инструментов в репродуктивной медицине и генетике благодаря своей точности, быстроте и эффективности и широкому спектру применений.