Эмбрионы до имплантации, останавливающиеся в культуре in vitro: фенотипы, причины и возможные методы терапии

В обзоре рассматриваются биологические основы остановки развития человеческого эмбриона до имплантации, которая является одним из основных ограничивающих факторов репродуктивного успеха как in vivo, так и in vitro. Сопоставлены морфологические, генетические и средовые данные, чтобы предположить происхождение и последствия раннего эмбрионального несостоятельного развития. Аномальные фенотипы на стадии дробления, включая многоядерность, нетипичные паттерны деления и фрагментацию, возникают до активации генома эмбриона и отражают нарушения точности митоза, сегрегации хромосом и динамики цитоскелета. Эти ранние дефекты нередко прогрессируют и приводят к остановке развития. Аномалии после активации генома, такие как исключение бластомеров и нарушенное расширение бластоцисты, представляют собой отсроченные проявления более ранней клеточной дисфункции. Хотя мейотическая анеуплоидия в первую очередь способствует неудаче имплантации и выкидышу, а не остановке развития in vitro, мутации генов материнского эффекта и дефекты молекулярного аппарата, происходящего из ооцита, дополнительно снижают развивающий потенциал. Экзогенные факторы, связанные с условиями культивирования, могут влиять на жизнеспособность эмбриона и должны контролироваться путем строгого соблюдения международных нормативных значений ключевых показателей эффективности лаборатории. Тем не менее, по-видимому, достигнут предел возможностей дальнейшего улучшения результатов, хотя будущая автоматизация может еще больше повысить стандартизацию показателей ЭКО между операторами и клиниками. Новые подходы, объединяющие анализ покадровой съемки с помощью искусственного интеллекта с геномным анализом, открывают новые возможности для фенотипирования высокого разрешения и установления причинно-следственных связей. Наконец, в обзоре выделены перспективные терапевтические стратегии, направленные на улучшение точности митоза, прежде всего за счет модуляции динамики микротрубочек во время первого деления эмбриона, как многообещающий путь к повышению частоты образования бластоцист и, в конечном счете, успеха ЭКО.