Выясняя причины бесплодия у мужчин, практические врачи обращаются в том числе и к оценке повреждений ДНК, выбирая наиболее подходящий метод: анализ фрагментации ДНК сперматозоидов или метод ДНК-комет в нейтральной версии. Так что же выбрать? Определиться помогают ученые-генетики.
Кандидат биологических наук Надежда Ивановна Рябоконь руководит лабораторией молекулярных основ стабильности генома Института генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси и знает многое и о том, и о другом методе.
Надежда Рябоконь — Надежда Ивановна, анализ фрагментации ДНК сперматозоидов — метод не новый и хорошо известный как врачам, так и ученым-генетикам, не так ли?
— Да, первая публикация о связи фрагментации ДНК сперматозоидов с фертильностью появилась в 1980 году в журнале Science. Некоторые международные эксперты в области мужского бесплодия полагают, что за прошедшие годы ни одна из новых технологий не предоставила столько клинически важных данных для оценки мужской фертильности, сколько анализ фрагментации ДНК сперматозоидов.
В нашей стране первые такие анализы спермы пациентов появились в 2017 году после того, как была утверждена инструкция по применению «Метод диагностики генетически обусловленных форм мужского бесплодия». Этот документ был результатом совместной работы РНПЦ «Мать и дитя» и нашего института.
— После начала внедрения анализа фрагментации ДНК в практику белорусских специалистов прошло несколько лет и, видимо, его используют сейчас достаточно широко?
— Так и есть, анализ фрагментации ДНК сперматозоидов проводится во многих крупных репродуктивных центрах Беларуси с использованием HALOSPERM-теста (основан на методе SCD — sperm chromatin dispersion), а также в Институте генетики и цитологии НАН Беларуси с применением щелочной версии метода ДНК-комет (alkaline comet assay), которая утверждена в инструкции, упомянутой выше. Каждый из этих тестов дает совокупную оценку одно- и двунитевых разрывов ДНК.
— А в чем различие HALOSPERM-теста и анализа с помощью метода ДНК-комет в щелочной версии?
— Опираясь на литературные данные, могу сказать, что метод ДНК-комет в щелочной версии — самый высокочувствительный среди всех имеющихся методов оценки фрагментации ДНК. Помимо разрывов нитей ДНК, он обнаруживает более широкий спектр различных типов повреждений ДНК, включая апуриновые-апиримидиновые сайты, модифицированные основания ДНК и т. д. Это позволяет выявлять бо́льшее количество мужчин с поврежденной ДНК — и поэтому использование щелочной версии метода ДНК-комет особенно актуально для тех пациентов, которые при других методах исследования показали низкие значения фрагментации ДНК, но сохранили диагноз «идиопатическое бесплодие» и нуждаются в дополнительном исследовании.
Метод ДНК-комет.
— Какова доля фрагментации ДНК среди других генетических причин мужского бесплодия?
— Фрагментация ДНК — наиболее частое повреждение генома, а потому является основной генетической причиной мужского бесплодия. Однако существует большое разнообразие других генетических причин бесплодия, гораздо более редких и требующих иных методов обнаружения.
— Расскажите, пожалуйста, о нейтральной версии метода ДНК-комет.
— При нейтральной версии метода ДНК-комет (neutral comet assay) электрофорез клеток проводится не в щелочном буфере, а при рН = 7,5. При таких условиях выявляются только двунитевые (или двухцепочечные) разрывы ДНК, которые, как видно из их названия, затрагивают не одну, а две комплементарные нити ДНК, нарушая целостность ее молекулы. Более того, в настоящее время только нейтральная версия метода ДНК-комет дает возможность проводить дифференцированный и одновременно прямой и точный анализ двунитевых разрывов ДНК. Его использование наряду с вышеперечисленными тестами рекомендовала в 2021 году Всемирная организация здравоохранения.
— Почему генетики обратили особое внимание на двунитевые разрывы ДНК?
— Потому что это самые грубые повреждения генома. Двунитевые разрывы ДНК — причина задержки клеточного деления, а также гибели клеток, что позволяет называть их цитотоксичными повреждениями. При появлении в половых клетках мужчин они могут негативно влиять на сперматогенез, формирование зиготы до и после имплантации, на развитие эмбриона. Имеются сведения о неблагоприятном влиянии двунитевых разрывов ДНК сперматозоидов на успешность использования вспомогательных репродуктивных технологий.
Неожиданно, но факт: по нашим данным, приблизительно 20 % мужчин с нормальными показателями общей фрагментации ДНК имеют повышенные уровни двунитевых разрывов ДНК в сперматозоидах. В связи с этим анализ двунитевых разрывов может быть рекомендован тем пациентам, у которых общая фрагментация ДНК сперматозоидов укладывается в референсные значения, но причина бесплодия остается неустановленной. Однако можно пойти по ускоренной схеме — провести параллельное исследование фрагментации и двунитевых разрывов ДНК и сразу получить более полную картину о целостности ДНК сперматозоидов.
— Вы упомянули результаты ваших исследований по двунитевым разрывам ДНК сперматозоидов. Значит ли это, что анализ двунитевых разрывов доступен для репродуктологов?
— Нейтральная версия метода ДНК-комет апробирована в нашем институте и предлагается населению как дополнительный тест для диагностики мужского бесплодия. Репродуктологи могут рекомендовать своим пациентам пройти у нас анализ спермы с использованием этого метода для выявления двунитевых разрывов ДНК. Параллельно можно провести исследование спермы с помощью щелочной версии метода ДНК-комет как наиболее высокочувствительного способа оценки фрагментации ДНК.
— Есть ли на сайте института информация о предлагаемой услуге?
— Конечно, подробная информация есть на нашем сайте igc.by, в разделе Услуги (Мужское бесплодие). Предварительная запись на услугу может быть осуществлена на сайте genpasport.igc.by. Записаться и задать вопросы можно по номерам (+ 375 17) 385-97-39 и (+375 33) 380-50-40 (МТС) — Viber, WhatsApp, Telegram.