Przewidywanie wyniku implantacji dzięki pęcherzykom wydzielanym przez zarodki
Preimplantacyjne badania genetyczne(odnośnik otworzy się w nowym oknie) to przeprowadzana na wczesnym etapie genetyczna diagnostyka prenatalna mająca na celu rozpoznanie embrionów aneuploidalnych, czyli takich, które mają nieprawidłową liczbę chromosomów. Preimplantacyjne badania genetyczne mają na celu zwiększenie potencjału zagnieżdżenia dzięki selekcji tylko prawidłowych genetycznie zarodków, ale wymagają inwazyjnej biopsji komórek zarodka, która może obniżyć ich jakość. W związku z tym istnieje pilna potrzeba opracowania bezpieczniejszych, nieinwazyjnych metod preimplantacyjnego badania przesiewowego zarodków przed IVF(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Biomarkery na bazie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych wydzielanych przez zarodki
Naukowcy z inicjatywy CERVINO, którą podjęto przy wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”, odkryli nieinwazyjne biomarkery w oparciu o pęcherzyki zewnątrzkomórkowe(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (ang. extracellular vesicles, EV). Pęcherzyki te, służące jako środek komunikacji międzykomórkowej, są wydzielane przez większość komórek i przenoszą zróżnicowany materiał bioaktywny. Jak się okazuje, mają one istotne znaczenie w utrzymywaniu normalnych warunków, jak i w rozwoju patofizjologicznych przypadłości, w tym nowotworów, chorób neurodegeneracyjnych i chorób zakaźnych. Paola Viganò, kierowniczka projektu, wyjaśnia: „EV mają istotne znaczenie w patofizjologii rozrodu ze względu na ich udział w komunikacji pomiędzy zarodkiem a endometrium”. Podczas wcześniejszych prac badacze z projektu CERVINO wykazali, że zarodki użyte podczas zapłodnienia in vitro uwalniają EV, które mogą przemieszczać się do komórek wyścielających macicę i wpływać na ich funkcjonowanie. Dodatkowo w szeregu badań na modelach zwierzęcych udowodniono, że liczba wydzielanych EV jest proporcjonalna do potencjału zarodka do implantacji. Zespół projektu CERVINO porównał zawartość EV pochodzących od embrionów prawidłowych oraz nieprawidłowych genetycznie i wykazał, że w tych pochodzących od embrionów aneuploidalnych występuje większa ilość czterech określonych fragmentów RNA. Naukowcy dowiedli, że kiedy do komórek macicy wprowadzano EV z zarodków aneuploidalnych dochodziło do nadmiernej ekspresji określonej cząsteczki, a to uniemożliwiało zagnieżdżenie. „Możliwe więc, że zagnieżdżenie embrionów aneuploidalnych jest blokowane za pomocą mechanizmu, w którym EV wysyłają sygnał odrzucenia do macicy”, mówi Sofia Makieva, stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie”.
Odkrycia projektu CERVINO wstępem do nieinwazyjnych preimplantacyjnych badań genetycznych
Niepłodność dotyka około 10 % europejskich par, z których większość decyduje się na zapłodnienie in vitro. Połowa nieudanych prób zapłodnienia in vitro jest przypisywana zarodkom aneuploidalnym, a reszta ma niejasne przyczyny. Zrozumienie, jakie mechanizmy biologiczne wpływają na skuteczne zagnieżdżenie zarodków w macicy pomoże skuteczniej pomagać parom, u których zapłodnienie in vitro wielokrotnie zakończyło się niepowodzeniem. Wnioski z projektu CERVINO podkreślają rolę materiału przenoszonego przez EV w komunikacji między zarodkiem a endometrium. Zwiększone wydzielanie określonych cząsteczek w komórkach endometrium po przyjęciu EV z zarodków aneuploidalnych może być przyczyną niepowodzenia implantacji. Odkrycie to sugeruje, że to same zarodki mogą uniemożliwiać zagnieżdżenie w macicy. Odkrycie przez naukowców z projektu CERVINO, że materiał RNA z EV wydzielanych przez zarodki aneuploidalne różni się od wydzielanego przez zarodki prawidłowe genetycznie, pomoże w opracowywaniu nieinwazyjnych metod preimplantacyjnych badań genetycznych. Obecnie dostęp do tego typu badań rośnie, ale biopsja zarodków pogarsza ich jakość, a jej bezpieczeństwo w długiej perspektywie nie zostało jeszcze w pełni zbadane u ludzi. Ponadto w wielu klinikach przeprowadza się preimplantacyjne badania genetyczne jako część procedur związanych z zapłodnieniem in vitro, aby zapewnić integralność genetyczną zarodków. To jednak znacznie zwiększa ogólny koszt IVF, przez co wiele par nie może sobie pozwolić na ten zabieg. Opracowanie nieinwazyjnej metody badania przesiewowego zarodków opartej na analizie EV wytwarzanych przez zarodki zmniejszyłoby koszty i zwiększyło skuteczność leczenia IVF.
