Яку інформацію дає нам діагностика сперматозоїдів за методом FISH?

Яку інформацію дає нам діагностика сперматозоїдів за методом FISH?

FISH або ж флуоресцентна гібридизація in situ — це метод, який використовують для діагностики генетичного фактору чоловічого непліддя. Стандартне проведення спермограми дає нам тільки часткове уявлення про фертильність чоловіка. Спермограма дає нам інформацію про кількість сперматозоїдів та якісні характеристики (рухливість, морфологія, склеїність (аглютинація), тощо). Однак дана інформація не відображає показники цілісності ДНК сперми (ДНК-фрагментацію сперматозоїдів) та хромосомний склад.

Комплексне дослідження чоловіка та його фактору в безплідді пари включає визначення додаткових характеристик сперми.

Діагностика сперматозоїдів за методом FISH дозволяє проаналізувати хромосомний набір сперматозоїдів та виявити анеуплоїдії (аномальну кількість хромосом у клітинах), використовуючи спеціальні ДНК-мічені флуоресцентні зонди. Здорові сперматозоїди є гаплоїдними клітинами, тобто такими, які несуть половину усього хромосомного набору людини – 23 хромосоми, по одній окремій хромосомі із кожної пари. Процес гаметогенезу (утворення статевих клітин) не є досконалим на 100%, і існує певна частка статевих клітин з порушеною кількістю хромосом (анеуплоїдії). Проблеми виникають, коли рівень анеуплоїдії високий.

Панель досліджень сперматозоїдів методом FISH включає статеві хромосоми (X та Y) та аутосоми (хромосоми 13, 18 і 21). Такий вибір зумовлений тим, що саме у цих місцях часто ідентифікують можливі аномалії. Наприклад, для  статевих хромосом це – синдром Клайнфельтера (XXY) або синдром Тернера (X), в той час, як хромосоми 13,18 та 21 пов’язані із трисоміями  – синдром Патау, Едвардса та Дауна відповідно. За медичними показаннями цей аналіз можна збільшити,  щоб охопити інші хромосоми, якщо це доцільно на основі медичних даних пацієнта:

Хромосоми 16 і 22 у випадках повторної втрати вагітності.

Хромосоми в аномальному каріотипі чоловіка-партнера.

Хромосоми при порушеннях каріотипів під час попередніх вагітностей пари.

Аналіз FISH сперми може допомогти нам визначити кількість сперматозоїдів з порушеним хромосомним складом і оцінити, чи вони перевищують нормальний рівень.

Як проводиться FISH-діагностика сперматозоїдів?

Для дослідження використовують зразок сперми пацієнта із мінімальним терміном утримання від статевого життя протягом 3 дні. Аналіз FISH сперматозоїдів передбачає наступні кроки:

1. Фіксація сперматозоїдів на предметному склі.

2. Денатурація ДНК. В процесі денатурації у дволанцюговій молекулі ДНК руйнуються водневі зв’язки, внаслідок чого вона стає одноланцюговою  та дає можливість флуоресцентно міченим ДНК-зондам гібридизуватися (зв’язатися) з потрібними хромосомами.

3. Змивання надлишку зондів та  фарбування зразку для виділення ядер сперматозоїдів.

4. Візуалізація та інтерпретація сигналів гібридизації шляхом порівняння результатів із значеннями зразків із контрольної популяції. Візуалізація здійснюється за допомогою флуоресцентного мікроскопа і спостерігається сигнал великої кількості сперматозоїдів. Нормальні сперматозоїди – це сперматозоїди, які мають один флуоресцентний сигналом для кожної аналізованої хромосоми.

Які показання для дослідження сперматозоїдів методом FISH?

Найбільш поширені покази для проведення FISH-діагностики сперматозоїдів включають:

• Старший репродуктивний вік у чоловіків (> 40 років).
• Наявність відхилень у показниках спермограми.
• Невиношування чи завмирання вагітності, викидні, чи розвиток вагітностей із хромосомними порушеннями у плода.
• Повторні невдалі спроби екстракорпорального запліднення (ЕКЗ), повторні невдачі імплантації (відсутність прикріплення ембріону після проведення ембріотрансферу).
• Носійство чоловіком збалансованої хромосомної перебудови (FISH-сперми з індивідуальними зондами для визначення співвідношення нормальних/збалансованих і незбалансованих за перебудовою сперматозоїдів).

Пацієнти з порушеним показником кількості хромосом за результатом FISH- сперми мають більший ризик мати ембріони з хромосомними аномаліями, а отже, зі зниженою здатністю до імплантації, більшим ризиком втрати вагітності та ймовірністю народження дітей з порушенням каріотипу.

Якщо аналіз сперми FISH виявляє збільшення кількості хромосомних порушень сперматозоїдів, і якщо це доцільно на підставі медичних даних пари, рекомендовано проведення преімплантаційного генетичного тестування ембріонів (ПГТ-А), що дає можливість вибрати еуплоідний ембріон (з правильною кількістю хромосом), що призведе до успішного настання вагітності і народження здорової дитини.

Переваги та обмеження методу FISH-діагностики сперматозоїдів

Переваги застосування FISH-діагностики:

1. Покращення лікування безпліддя. Виявлення хромосомних аномалій у сперматозоїдах дозволяє репродуктологу приймати обґрунтовані рішення щодо оптимальних методів лікування безпліддя, таких як ЕКЗ з використанням ІКСІ (інтрацитоплазматичної ін’єкції сперматозоїдів) та предімплантаційного генетичного тестування ембріонів (ПГТ-А).

2. Зниження генетичних ризиків. Результати FISH-аналізу не лише допомагають у лікуванні безпліддя, а й дають інформацію про ймовірність передачі хромосомних порушень дітям.
3. Персоналізація лікування. Результати FISH-аналізу допомагають створювати персоналізовані програми лікування для пар, які зіштовхнулися з проблемами непліддя, повторними викиднями або генетичними порушеннями в сім’ї.

4. Покращення репродуктивних результатів. Поєднання FISH-діагностики з сучасними технологіями допомагає краще відбирати ембріони з високою життєздатністю і зниженим ризиком генетичних відхилень, що позитивно впливає на ймовірність успішної вагітності.

5. Мінімальний інвазивний вплив. На відміну від інших генетичних тестів, FISH-аналіз не потребує складного втручання і виконується безпосередньо на сперматозоїдах, зібраних у зразку.

Обмеження, які слід враховувати:

1. Обмежений обсяг аналізу. Метод оцінює лише певну кількість сперматозоїдів у зразку, тому існує ризик пропустити аномалії в інших клітинах.
2. Не гарантує успішного настання вагітності. Навіть за нормальних показниках FISH-аналізу існують інші фактори, які можуть впливати на здатність до зачаття.

Цікаві факти про FISH-діагностику сперматозоїдів

• Назва технології метафорична. FISH розшифровується як Fluorescence In Situ Hybridization (флуоресцентна гібридизація in situ). “Рибкою” її називають через використання флуоресцентних зондів, які “плавають” і зв’язуються з певними хромосомами, створюючи яскраві світлові сигнали.

• Не тільки для сперми. Хоча FISH відомий завдяки застосуванню у репродуктивній медицині, його використовують і для аналізу тканин, наприклад, у діагностиці ракових захворювань та інших генетичних порушень.

FISH-аналіз сперматозоїдів залишається одним із найважливіших інструментів у репродуктивній медицині та генетиці завдяки своїй точності, швидкості та ефективності та широкому спектру застосувань.