Виды репродуктивных технологий

Перечень технологий, относимых к ВРТ, не является устоявшимся. Так согласно Приказу №67 Минздрава РФ "ВРТ включают:

• экстракорпоральное оплодотворение и перенос эмбрионов в полость матки,
• инъекцию сперматозоида в цитоплазму ооцита,
• донорство спермы,
• донорство ооцитов,
• суррогатное материнство,
• преимплантационную диагностику наследственных болезней,
• искусственную инсеминацию спермой мужа (донора)".

Расскажу более подробно о каждом.

Экстракорпоральное оплодотворение и перенос эмбрионов в полость матки. От лат. extra — снаружи, вне и лат. corpus — тело, то есть оплодотворение вне тела, сокр. ЭКО́) — вспомогательная репродуктивная технология, используемая в случае бесплодия. Во время ЭКО яйцеклетку извлекают из организма женщины и оплодотворяют искусственно «в пробирке», полученный эмбрион содержат в условиях инкубатора, где он развивается в течение 2—5 дней, после чего эмбрион переносят в полость матки для дальнейшего развития.

Таблица 1

Первые исследования в области ЭКО

Период	Исследователь	Краткое описание исследования
1944 г.	Hamilton (США)	Первые попытки оплодотворения яйцеклеток человека вне организма. Получил данные только о выделении полярных телец в перивителлиновое пространство
1944 г.	Rock, Minkin (США)	Получил только в трёх случаях раздробившиеся вне организма яйцеклетки человека до стадии 2-х бластомеров, в результате 800 опытов
1951 г.	M.C. Chang (США)	начинает разработку сред и условий для культивирования гамет и эмбрионов in vitro
1954 г.	Г. Н. Петров (СССР)	подробно описал все стадии оплодотворения и дробления женской яйцеклетки
1966 г.	Роберт Д. Эдвардс (Великобритания)	установил, что созревание женских яйцеклеток in vitro происходит в течение 36-37 ч. после пика ЛГ. (Нобелевская премия 2010 г.)
1973 г.	Карл Вуд возглавлял группу по ЭКО при университете Монаш	Добились первой в мире ЭКО беременности у человека в 1973 г. посредством искусственного оплодотворения. Оплодотворенная яйцеклетка была пересажена в матку, однако через несколько дней была отторгнута из неё естественным путем. Эта же группа получила первого в мире младенца, развившегося из замороженного эмбриона в 1983 г., первого в мире донорского младенца в 1983 г., первого в мире ЭКО младенца, полученного с помощью хирургии извлечения семени в 1986 г. и первый в мире микроинъекционный перенос ЭКО плода через фалопиевую трубу в 1992 г.

Вначале пути эта технология была применена в Великобритании в 1977 году. Так в 1978 году родилась Луиз Браун (англ. Louise Brown) первый человек, «зачатый в пробирке». Первый ребёнок (девочка), зачатый с помощью ЭКО в Советском Союзе, был рождён в феврале 1986 года. Процедура была выполнена в Москве, в Центре охраны здоровья матери и ребёнка, называемом в наши дни Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии (НЦ АГиП). Чуть позже в Ленинграде в том же 1986 году родился мальчик Кирилл. Данным событиям предшествовали серьёзные исследования, которые начинают целенаправленно проводиться в Советском Союзе с 1965 года. В это время создаётся группа раннего эмбриогенеза, которая в 1973 году переросла в лабораторию экспериментальной эмбриологии (руководитель — проф. Б. Леонов). По данным на 1994 год, в этой лаборатории родилось более 1,5 тыс. детей. В 1990 году на нашей планете насчитывалось свыше 20 тыс. детей, зачатых в пробирке[3]. В 2010 году — около 4 млн. Наибольшей интенсивности применения процедура ЭКО достигает в Израиле, где на 1 миллион жителей приходится 3400 процедур ЭКО в год.

К проведению процедуры должны быть определенные показания. Например, различные формы мужского и женского бесплодия. Согласно нормам российского законодательства показанием к ЭКО является «бесплодие, не поддающееся терапии, или вероятность преодоления которого с помощью ЭКО выше, чем другими методами. При отсутствии противопоказаний ЭКО может проводиться по желанию супружеской пары (женщины, не состоящей в браке) при любой форме бесплодия» [12]. Существуют также противопоказания ЭКО, состояния женщины, при которых беременность и роды угрожают здоровью матери или ребёнка, а именно. Противопоказания для проведения ЭКО со стороны мужчины отсутствуют.

Процедуру ЭКО осуществляют в специализированных медицинских учреждениях в условиях амбулаторного лечения. Для проведения процедуры экстракорпорального оплодотворения необходимо получить яйцеклетки, получить сперматозоиды, провести оплодотворение in vitro, вырастить эмбрион, ввести эмбрион в полость матки женщины.

Как правило, для экстракорпорального оплодотворения стараются получить несколько яйцеклеток, так как это повышает эффективность лечения бесплодия этим методом. Поскольку в норме у женщины в течение одного менструального цикла созревает одна яйцеклетка, то для получения нескольких яйцеклеток проводят так называемую процедуру «стимуляции суперовуляции». Для этого пациентке назначают инъекции гормональных препаратов. При невозможности получить яйцеклетки у пациентки (отсутствие яичников, менопауза и пр.) возможно использование донорских яйцеклеток (то есть яйцеклеток другой женщины). В качестве донора яйцеклеток может выступать бескорыстный донор (родственница, знакомая) или платный донор.

Сперму пациент получает самостоятельно с помощью мастурбации. Возможно использование прерванного коитуса, либо медицинского презерватива без смазки. В случае невозможности получения спермы путем эякуляции, используют хирургические методы: аспирация содержимого эпидидимиса, биопсия яичка и прочее. Сперму получают в день пункции фолликулов супруги. Если получение спермы в день пункции невозможно, то используют предварительное получение спермы с последующим замораживанием и хранением в жидком азоте (см. Банк спермы). Перед оплодотворением яйцеклетки сперматозоиды отделяют от семенной жидкости. Для этого проводят многократное центрифугирование спермы в культуральной среде.

Перенос эмбриона в матку осуществляют через 2—5 дней после оплодотворения яйцеклетки. Процедура не требует анестезии (обезболивания) и выполняется на гинекологическом кресле в течение нескольких минут. Эмбрион переносят в матку, проводя через шейку матки специальный эластичный катетер.

В течение культивирования эмбрионов возможно осуществление дополнительных лабораторных мероприятий. Криоконсервация эмбрионов — жизнеспособные эмбрионы замораживают и хранят при температуре жидкого азота. В дальнейшем эмбрионы могут быть разморожены и осуществлен повторный перенос в матку для достижения беременности

Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) — исследование наличия некоторых хромосомных или некоторых генетических патологий у эмбриона до имплантации. Также этим методом возможно определить пол эмбриона.

Эффективность экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) в целом составляет порядка 30—35 %. Значение может изменяться в зависимости от возраста, причин бесплодия, квалификации врачей и уровня клиники (в связи с тем, что материально-техническое оснащение имеет немаловажное значение)[3]. Из 20 наступивших беременностей родами заканчиваются в среднем 18. После введения эмбрионов один раз в 3 дня нужно контролировать уровень гормонов в крови. Через 12 дней выполняется тест на беременность. В случае многоплодной беременности по желанию женщины выполняют редукцию — удаление ненужных эмбрионов.

Роды при беременности после ЭКО ничем не отличаются от обычных. В тех случаях, когда причина бесплодия — болезнь женщины, роды проводятся с учётом конкретной болезни и к способу оплодотворения это уже не имеет никакого отношения[3].

По мнению врачей, зачатые в пробирке дети ничем не отличаются от остальных. Тем не менее есть мнение, что такие дети лучше учатся, но значительно более импульсивные и чаще болеют. Некоторые врачи считают, что это может быть связано с чрезмерной опекой желанного ребёнка. [1]

Инъекция сперматозоида в цитоплазму ооцита

ИКСИ от англ. ICSI — IntraCytoplasmic Sperm Injection, букв. введение сперматозоида в цитоплазму, интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида. На практике метод ИКСИ впервые применен в 1992 году в Бельгии, в Центре репродуктивной медицины Брюссельского свободного университета под руководством профессора Ван Стайтема [2].

Процедуру ИКСИ при ЭКО используют, когда присутствует хотя бы одно обстоятельство:

· снижено количество сперматозоидов в сперме;

· снижена подвижность сперматозоидов в сперме;

· много патологических сперматозоидов в сперме;

· в сперме содержатся антиспермальные антитела (АСАТ);

· недиагносцируемые патологии сперматозоидов или яйцеклеток.

Процедуру ИКСИ проводят под микроскопом. Для манипуляции с яйцеклеткой и сперматозоидом используют стеклянные микроинструменты — микроиглу и микроприсоску (удерживающий капилляр). Микроинструменты присоединены к микроманипуляторам — устройствам, позволяющим переводить крупные движения рук (через джойстики) в микроскопические движения инструментов. Для ИКСИ врач-эмбриолог старается отобрать наиболее быстрый и морфологически наиболее нормальный сперматозоид. Его обездвиживают ударом микроиглы (перебивают хвост) и засасывают в микроиглу. Затем, удерживая яйцеклетку на микроприсоске, прокалывают оболочку яйцеклетки микроиглой и вводят внутрь нее сперматозоид.[3]

Несмотря на кажущуюся противоестественность такого оплодотворения, эмбрионы, полученные с помощью процедуры ИКСИ, обладают нормальными способностями к развитию, а дети, рожденные после ЭКО с применением ИКСИ, не отличаются по своим физическим и умственным способностям от обычных детей.

Донорство спермы

При процедуре донорства спермы возникает необходимость в банке спермы — хранилище, где содержатся замороженные в жидком азоте сперматозоиды. В дальнейшем их используют с целью лечения бесплодия, обусловленного как мужским, так и женским фактором. Банки спермы организованы либо при медицинских учреждениях для хранения спермы человека, либо при ветеринарных учреждениях (зверофермы, зоопарки) для хранения спермы животных. Замороженная сперма животных используется для нужд сельского хозяйства (замороженная сперма породистых быков или жеребцов перевозится для осеменения самок, это проще и дешевле, чем транспортировать самца), для получения в неволе потомства редких и исчезающих видов, либо для создания коллекции спермы вымирающих животных. Замороженная сперма мужа обычно используется для преодоления бесплодия методом искусственной инсеминации или методом экстракорпорального оплодотворения в случаях, когда муж не может присутствовать в клинике в день процедуры. Также хранение спермы в банке спермы целесообразно перед медицинскими процедурами, которые могут привести к бесплодию у мужчины (удаление яичек, противоопухолевая терапия т.д.) В случаях, когда бесплодие пары обусловлено тяжелым мужским фактором, есть риск передачи наследственных заболеваний, женщина одинока, для лечения бесплодия используется сперма донора. По распоряжению Минздравсоцразвития донорская сперма человека используется для оплодотворения только после выдерживания 6-месячного карантина в банке спермы. Для людей донор спермы — это человек, предоставляющий свою сперму другим лицам для преодоления бесплодия и не берущий на себя родительские обязанности по отношению к будущему ребёнку. Словосочетание "банк спермы", как правило, используется в популярной литературе. В профессиональной литературе, а также в ведомственных документах используют термин "криохранилище"[4].

Донорство ооцитов.

Этот термин используется при донорстве женских яйцеклеток. В цитоплазме яйцеклеток (ооплазме) содержатся совокупность питательных веществ — желток. Яйцеклетки образуются в результате оогенеза. После оплодотворения из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) развивается эмбрион. [5]

Суррогатное материнство

Отличие суррога́тного материнства в том, что здесь участвуют три человека:

· генетический отец - лицо, предоставившее свою сперму для оплодотворения и согласное после рождения ребенка взять на себя обязанности отца;

· генетическая мать - лицо, предоставившее свою яйцеклетку для оплодотворения и согласное после рождения ребенка взять на себя обязанности матери;

· суррогатная мать - женщина детородного возраста, согласившаяся на возмездной или безвозмездной основе выносить и родить ребенка от генетических родителей и не претендующая на роль матери данного ребенка. После рождения ребенка генетические родители оформляются в качестве юридических родителей. В большинстве случаев суррогатное материнство применяется для преодоления бесплодия в супружеских парах, в которых женщина не способна выносить ребенка по медицинским показаниям. [6]

Суррогатное материнство возможно только при применении экстракорпорального (искусственного) оплодотворения в гинекологических клиниках соответствующего профиля: яйцеклетку, оплодотворенную "в пробирке", переносят в матку суррогатной матери в течение первых 3-5 дней развития эмбриона.

В Российской Федерации использование суррогатного материнства регламентируется Семейным кодексом, Федеральным законодательством и рядом подзаконных актов (см. ниже). В ряде случаев использование суррогатного материнства может быть совмещено с использованием донорской спермы или донорских яйцеклеток, в этом случае у рожденного ребенка будет оформлен только один родитель. В РФ законодательно запрещено донору ооцитов быть суррогатной матерью в рамках одной лечебной программы (другими словами, генетическая мать не может быть суррогатной матерью).

Ещё Плутарх описывал ситуацию, напоминающую современное суррогатное материнство: «Стратоника, понимая, что её мужу необходимо иметь законных детей для передачи по наследству его царской власти и не рожая сама, убедила его произвести детей с другой женщиной и позволить ей, Стратонике, принять их как своих родных. Дейотар, восхищенный её самоотвержением, предоставил ей свободу действий, и она, выбрав из числа пленных прекрасную девушку по имени Электра, свела её с Дейотаром, а родившихся от этого союза детей воспитала как своих законных, с любовью и великолепной щедростью»

В Древнем Риме мужчины отдавали своих жен внаем (ventrem locare) супружеским парам, где жена была бесплодна, и ребёнок, рождённый с помощью «наёмной» матери, в последующем являлся законным ребёнком бесплодной супружеской пары.

У древних евреев бездетные жёны прибегали к помощи рабынь, которые рожали ребёнка от мужа такой женщины (см., например, историю рождения Измаила в Книге Бытия). Но первой на руки его брала законная жена, тем самым демонстрируя свое неоспоримое право на младенца.

У кикуйю вдова, если её возраст не позволяет ей родить ребёнка, который унаследовал бы имущество покойного мужа, от любовника, может нанять женщину, чтобы она родила такого наследника. Такая женщина рассматривается как супруга умершего, поскольку нанята за счет его имущества.

Научно-технический прогресс и процесс женской эмансипации способствовали поиску новых путей решения проблемы бесплодия. Современное суррогатное материнство стало возможным после появления технологий искусственного оплодотворения и экстракорпорального оплодотворения. Это сделало возможным получение генетического материала от генетических родителей с последующей «подсадкой» его для вынашивания и рождения ребёнка в естественный биологический инкубатор — организм суррогатной матери.

Впервые об успешном суррогатном материнстве было заявлено в 1980 году. Первой суррогатной матерью стала 37-летняя Элизабет Кейн из штата Иллинойс. Женщина, которая не могла иметь детей, так как у неё была заблокирована фаллопиева труба, заключила с Кейн договор, по которому ей проводилось искусственное оплодотворение спермой супруга бесплодной женщины, а после родов Кейн выплачивалось денежное вознаграждение. При этом Кейн имела троих собственных детей.

Пионерами суррогатного материнства в Великобритании стали Патрик Стептоу и Роберт Эдвардс. Эмбрионы генетических родителей, полученные в результате экстракорпорального оплодотворения, были перенесены сестре бесплодной женщины, и в 1989 году она родила ребёнка.

Первый случай вынашивания ребёнка матерью вместо бесплодной дочери был зарегистрирован в ЮАР в 1987 году.[7]

К настоящему времени суррогатное материнство стало достаточно распространенным явлением. В частности, его использовали такие знаменитости как Сара Джессика Паркер, Николь Кидман, Элтон Джон, Майкл Джексон, Криштиану Роналду, Алена Апина, Рики Мартин, Анни Лейбовиц, Алла Пугачёва. В ряде случаев причиной этого было не бесплодие, а гомосексуальность.[9]

Преимплантационная диагностика наследственных болезней (ПГД)

В данном случае это диагностика генетических заболеваний у эмбриона человека перед имплантацией в полость матки, то есть до начала беременности. Обычно для анализа проводится биопсия одного бластомера у эмбриона, находящегося на стадии дробления (4-10 бластомеров). При материнском носительстве генетической патологии возможна биопсия 1-го полярного тельца яйцеклетки до оплодотворения. Преимплантационная генетическая диагностика рассматривается в качестве способа альтернативного пренатальной диагностике. Его главное преимущество заключается в том, что при его использовании отсутствует селективное прерывание беременности, а вероятность рождения ребёнка без диагностируемого генетического заболевания достаточно высока.

Идея проведения преимплантационной генетической диагностики появилась ещё до рождения первого ЭКО-ребёнка. В 1967 году была опубликована статья Р.Эдвардса и Р. Гарднера о проведении биопсии эмбрионов кролика для определения пола до имплантации, в которой авторы предсказывали появление аналогичных технологий у человека. Однако преимплантационная генетическая диагностика у человека стала возможной лишь в начале 90-х годов, когда был достигнут достаточный технологический уровень экстракорпорального оплодотворения, а также разработана полимеразная цепная реакция, позволяющая проведение анализа ДНК в единичных клетках.

Таблица 2

Первые исследования в области ПЦР

Период	Краткое описание исследования
1989 г.	проведена первая успешная попытка определения пола при помощи ПЦР-анализа бластомера, взятого у эмбриона на стадии дробления (6-8 бластомеров)[2]. Первые успешные роды после подобной процедуры у супружеских пар с риском по рецессивному Х-сцепленному заболеванию состоялись в 1990 году
	произведена диагностика моногенного заболевания до оплодотворения, методика включала ПЦР-анализ полярных телец яйцеклетки
	Первое рождение ребёнка после преимплантационной ПЦР-диагностики моногенного заболевания (муковисцидоза)

Преимплантационная генетическая диагностика показана супружеским парам, у которых имеется носительство хромосомной перестройки или моногенного заболевания. Примерами моногенных заболеваний могут служить муковисцидоз, болезнь Тея — Сакса, серповидноклеточная анемия, гемофилия А, миодистрофия Дюшена и многие другие.

Кроме этого, преимплантационная генетическая диагностика проводится у супружеских пар с повышенным риском врождённых аномалий у детей, который не связан с носительством диагностированных мутаций. К таким случаям относятся пары, где возраст матери превышает 35 лет; где возраст отца выше 39 лет; если у отца наблюдаются тяжёлые нарушения сперматогенеза; у супружеских пар с привычным невынашиванием; у супружеских пар с повторяющимися неудачными попытками ЭКО.

В случае неопределённого повышенного риска рождения ребёнка с врожденными аномалиями преимплантационная генетическая диагностика проводится для девяти хромосом, с которыми связаны наиболее часто встречающиеся врождённые заболевания. Это хромосома 13 (синдром Патау), хромосома 15 (синдром Прадера-Вилли), хромосома 16, хромосома 17, хромосома 18 (синдром Эдвардса), хромосома 21 (синдром Дауна), хромосома 22 (синдром «кошачьих зрачков»), а также половые хромосомы X и Y (различные численные аномалии, включая синдром Шерешевского — Тернера и синдром Кляйнфельтера).

Преимплантационную генетическую диагностику проводят в некоторых случаях, не связанных с возможной генетической патологией плода, целью такой диагностики является рождение ребёнка с определёнными генетическими характеристиками. К таким случаям относится, например, преимплантационная генетическая диагностика, проводимая для предотвращения резус-конфликта.

Проведение преимплантационной диагностики возможно только в рамках лечебного цикла ЭКО, а точнее экстракорпоральное оплодотворение с интраплазматической инъекцией сперматозоидов (ИКСИ), то есть сперматозоид вводят в яйцеклетку «вручную» с помощью микрохирургических инструментов. Процедура ИКСИ необходима в связи с тем, что при обычном ЭКО к яйцеклетке добавляется большое количество сперматозоидов. Затем, при заборе полярных телец или бластомеров, есть риск попадания в анализ вместе с клеткой эмбриона генетического материала сперматозоида, не участвовавшего в оплодотворении. Подготовка к лечебному циклу и сам лечебный цикл ЭКО с ПГД практически не отличается от обычного лечебного цикла ЭКО

Если генетическое нарушение наследуется от женщины, то можно отобрать «здоровые» эмбрионы, пройдя процедуру тестирования только полярных телец, не трогая сам эмбрион. Также можно протестировать только бластомеры. Либо может проводиться последовательное изучение полярных телец, затем бластомеров.

Перед переносом эмбриолог оценивает строение и форму эмбрионов. Результат генетической диагностики сопоставляется с морфологией эмбрионов и делается заключение о том, какие эмбрионы рекомендуются для переноса в матку. Для переноса отбирают самые лучшие по морфологическим характеристикам эмбрионы без генетических нарушений.

Однако, в процессе проведения преимплантационной диагностикивозникают и риски:

• Риск случайного повреждения эмбриона (<1 %)
• Ошибочная диагностика (до 10 %)
• 3,5 % вероятности того, что эмбрион с патологией будет диагностирован как нормальный

Возможность диагностики ещё до наступления беременности является главным преимуществом ПГД. Такая диагностика минимизирует риск того, что придется прервать развитие плода по генетическим причинам. Кроме того, в цикле ЭКО-ПГД получают обычно несколько эмбрионов, что позволяет выбрать эмбрион без генетического нарушения. Недостатками ПГД являются необходимость прохождения лечебного цикла ЭКО, достаточно высокая стоимость. Тем не менее, преимущества ПГД и опыт применения в разных клиниках во всем мире доказывают эффективность этой технологии. На сегодняшний день ПГД предоставляет пациентам с наследственной патологией альтернативный способ снизить риск беременности больным плодом и рождения ребёнка с генетическим заболеванием. Необходимо учитывать, что ПГД не может являться полной заменой пренатальной диагностики. В связи с тяжестью наследственной патологии, которая проверяется при ПГД и пренатальной диагностике, необходимо применить все методы исследования и подтверждающей диагностики, чтобы исключить генетический дефект. Сперму внутрь матки вводят через пластиковый катетер с присоединенным к нему шприцем со спермой. Процедура безболезненная, длится несколько минут.

Показаниями для проведения искусственной инсеминации спермой донора являются со стороны мужа [4]:

• бесплодие (например,азооспермия);
• эякуляторно-сексуальные расстройства;
• неблагоприятный медико-генетический прогноз (носительство наследственных заболеваний);

со стороны женщины:

• отсутствие полового партнера.

Показаниями для проведения искусственной инсеминации спермой мужа являются со стороны мужа:

• субфертильная сперма;
• эякуляторно-сексуальные расстройства

со стороны женщины:

• цервикальный фактор бесплодия;
• вагинизм.

Противопоказаниями для проведения искусственной инсеминации являются со стороны женщины

• соматические и психические заболевания, при которых противопоказана беременность;
• пороки развития и патология матки, при которых невозможно вынашивание беременности;
• опухоли и опухолевидные образования яичника;
• злокачественные новообразования любой локализации;
• острые воспалительные заболевания любой локализации.

Прогноз наступления беременности и рождения ребенка после однократного применения искусственной инсеминации составляет около 12 %. Так в докладе Европейского общества репродукции человека и эмбриологии (англ. ESHRE) за 2004 год приведены следующие данные: в 19 странах Европы проведено 98 388 процедур внутриматочной инсеминации, наступление беременности и последующее рождение ребенка зафиксировано в 12 081 случаев (12.3 %), 87 % беременностей были одноплодные, 13 % многоплодные[2][3]. По данным исследования, проведенного в Институте акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта (Санкт-Петербург) в 2001 году средняя частота наступления беременности на одну процедуру инсеминации составила 11,6 %[4].