PGT-M: диагностика моногенных заболеваний в цикле ЭКО

Преимплантационное генетическое тестирование моногенных заболеваний (PGT-M, ранее PGD) позволяет выявить у эмбриона конкретную генную мутацию, ассоциированную с наследственным заболеванием. В отличие от PGT-A, где оценивается число хромосом, PGT-M нацелен на точечные изменения в одном гене — например, мутации, вызывающие муковисцидоз, серповидноклеточную анемию, спинальную мышечную атрофию или бета-талассемию.

Внедрение PGT-M в клиническую практику требует высокой квалификации генетической лаборатории и специализированного молекулярно-биологического оборудования.

Когда показан PGT-M

PGT-M проводится в следующих случаях:

• Оба партнёра являются носителями рецессивной мутации (аутосомно-рецессивное наследование).
• Один из партнёров несёт доминантную мутацию (аутосомно-доминантное наследование).
• X-сцепленные заболевания — мать является носительницей мутации в X-хромосоме.
• Семейная история тяжёлого наследственного заболевания с известной мутацией.
• HLA-типирование — подбор эмбриона, совместимого с больным сиблингом для трансплантации стволовых клеток.

Подготовительный этап: семейное исследование

В отличие от PGT-A, PGT-M требует предварительного семейного исследования (work-up), которое занимает от 4 до 8 недель. На этом этапе лаборатория разрабатывает индивидуальный протокол тестирования для конкретной семьи:

• Забор образцов ДНК от обоих партнёров и, по возможности, от ближайших родственников.
• Подтверждение мутации методом секвенирования по Сэнгеру или NGS.
• Подбор информативных STR-маркеров (полиморфных микросателлитов), фланкирующих ген-мишень.
• Валидация протокола на единичных клетках — проверка на аллельный выпадение (ADO).

Оборудование для PGT-M

Лаборатория PGT-M нуждается в следующем комплекте оборудования:

• Термоциклер — для мультиплексной ПЦР с анализом STR-маркеров и целевых мутаций.
• Капиллярный электрофорез (генетический анализатор) — Applied Biosystems 3500/3730 для фрагментного анализа STR и секвенирования по Сэнгеру.
• Real-time ПЦР-система — для количественной оценки и подтверждения мутаций (например, Applied Biosystems QuantStudio, Bio-Rad CFX).
• NGS-платформа — для комплексных панелей и одновременного PGT-M + PGT-A (karyomapping, OnePGT).
• SNP-микроматрица — платформы Illumina (HumanKaryomap-12, Infinium) для метода кариомэппинга.
• Ламинарный бокс и ПЦР-бокс — для раздельной работы с пре- и пост-ПЦР материалами.
• Флуориметр и спектрофотометр — для контроля качества и количества ДНК.
• ПО для анализа — GeneMapper, Sequencing Analysis, специализированные пайплайны.

Методы PGT-M: от ПЦР до кариомэппинга

Классический подход к PGT-M основан на мультиплексной ПЦР с анализом целевой мутации и STR-маркеров на капиллярном электрофорезе. Этот метод хорошо отработан, но требует разработки индивидуального протокола для каждой семьи.

Современная альтернатива — кариомэппинг (karyomapping) на SNP-микроматрицах. Метод позволяет одновременно определить носительство мутации и выявить хромосомные аномалии, используя анализ сотен тысяч SNP-маркеров. Преимущество: универсальный протокол, не требующий длительного семейного исследования.

Ещё одно направление — NGS-протоколы (например, OnePGT от Agilent), объединяющие PGT-M, PGT-A и PGT-SR в одном анализе.

Особенности организации лаборатории

PGT-M предъявляет повышенные требования к организации лабораторного пространства:

• Строгое разделение зон: пре-ПЦР (работа с ДНК) и пост-ПЦР (анализ продуктов амплификации) — разные помещения с однонаправленным потоком материалов.
• Отдельная зона для работы с единичными клетками (single-cell) — минимизация контаминации.
• Система штрих-кодирования и прослеживаемости образцов.
• Регулярная валидация методов и участие в программах внешнего контроля качества.

KombiMED: поставка оборудования для лабораторий PGT-M

KombiMED GmbH обеспечивает комплексное оснащение молекулярно-генетических лабораторий, выполняющих PGT-M. Мы поставляем секвенаторы, ПЦР-системы, генетические анализаторы и расходные материалы ведущих мировых производителей. Наши специалисты помогут спроектировать лабораторию с учётом требований к зонированию и контролю контаминации. Обращайтесь за консультацией.