Obstetrics and GynecologyObstetrics and GynecologyАкушерство и гинекология0300-90922412-5679Bionika Media247519ArticlesСтатьиResearch ArticlePROSPECTS FOR STUDYING CUMULUS CELL MARKERS TO ASSESS THE QUALITY OF OOCYTES AND EMBRYOS IN ASSISTED REPRODUCTIVE TECHNOLOGY PROGRAMSПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАРКЕРОВ КЛЕТОК КУМУЛЮСА ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ООЦИТОВ И ЭМБРИОНОВ В ПРОГРАММАХ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕПРОДУКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙSafronovaNatalia AleksandrovnaСафроноваНаталья Александровна

M.D., postgraduate of the department of assisted reproductive technology in infertility treatment

аспирант отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия

n_safronova90@bk.ruKalininaElena AnatolievnaКалининаЕлена Анатольевна

M.D, Ph.D, The Head of the department of assisted reproductive technology in infertility treatment

д.м.н., руководитель отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия

e_kalinina@oparina4.ruDonnikovAndrew EvgenievichДонниковАндрей Евгеньевич

PhD, Senior Researcher of molecular-genetical laboratory

к.м.н., с.н.с. лаборатории молекулярно-генетических методов

a_donnikov@oparina4.ruBourmenskayaOlga VladimirovnaБурменскаяОльга Владимировна

Ph.D., Senior Researcher of molecular-genetical laboratory

д.б.н., с.н.с. лаборатории молекулярно-генетических методов

o_bourmenskaya@oparina4.ruMakarovaNatalia PetrovnaМакароваНаталья Петровна

PhD, Researcher of the department of assisted reproductive technology in infertility treatment

к.б.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия

np.makarova@gmail.comKulakovaElena VladimirovnaКулаковаЕлена Владимировна

PhD, Researcher of the department of assisted reproductive technology in infertility treatment

к.м.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия

e_kulakova@oparina4.ruAlievaKamila UllubievnaАлиеваКамила Уллубиевна

PhD, Researcher of the department of assisted reproductive technology in infertility treatment

к.м.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия

k_alieva@oparina4.ruResearch Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health of RussiaФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России1512201512NO12 (2015)№12 (2015)212518022023Copyright ©; 2015, Bionika MediaCopyright ©; 2015, ООО «Бионика Медиа»2015Bionika MediaООО «Бионика Медиа»https://journals.eco-vector.com/0300-9092/article/view/247519

Objective. To make a systematic analysis of the data available in the modern literature on the role of cumulus cells in the physiology of the female reproductive system, on the impact of cumulus cell gene expression on embryological characteristics and results of in vitro fertilization (IVF) programs in order to identify biomarkers for the assessment of the quality of oocytes and developing embryos in the assisted reproductive technology technologies programs. Subject and methods. The review includes the past decade data of foreign and Russian articles found in Pubmed on this topic. Results. Recent studies prove that the expression of potentially significant genes in the cumulus cells correlates with the indicators of oocyte quality, the development of embryos, the rate of conception, and the birth of live children. The paper gives the data of the study of the cumulus cell genes that the latter correlate to the possible identification with chromosomal abnormalities by preimplantation genetic diagnosis. Conclusion. The results of the performed investigations confirm the prospects for studying the profile of cumulus cell gene expression, which will be able to more precisely choose embryos to be transferred and, in doing so, to enhance the effectiveness of IVF programs as a whole. Assessment of cumulus cell transcriptome may become a new alternative noninvasive method for diagnosing fetal chromosomal abnormalities.

Цель исследования. Провести систематический анализ данных, имеющихся в современной литературе, о роли кумулюсных клеток в физиологии женской репродуктивной системы, влиянии экспрессии генов кумулюсных клеток на эмбриологические характеристики и результаты программ экстракорпорального оплодотворения с целью идентификации биомаркеров для оценки качества ооцитов и развивающихся эмбрионов в программах вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Материал и методы. В обзор включены данные зарубежных и отечественных статей, найденных в Pubmed по данной теме, опубликованных за последние 10 лет. Результаты. Исследования последних лет доказывают, что уровень экспрессии потенциально значимых генов в кумулюсных клетках коррелирует с показателями качества ооцитов, развитием эмбрионов, частотой наступления беременности и рождения живых детей. В статье приводятся данные об исследовании генов кумулюсных клеток, продемонстрировавших корреляцию с вероятностью наличия хромосомных аномалий эмбриона при проведении предимплантационной генетической диагностики. Заключение. Результаты проводимых исследований подтверждают перспективность изучения профиля экспрессии генов в кумулюсных клетках, что позволит более точно осуществлять выбор эмбрионов для переноса и тем самым повысить результативность программ ЭКО в целом. Оценка транскриптома кумулюсных клеток может стать новым альтернативным неинвазивным методом диагностики хромосомных аномалий у плода.

infertilitycumulus cellsgene expressionin vitro fertilization. Authors declare lack of the possible conflicts of interestsбесплодиекумулюсные клеткиэкспрессия геновэкстракорпоральное оплодотворениеЭбзеева М.В., Калинина Е.А., Кузьмичев Л.Н. Современные подходы к стимуляции суперовуляции в программах ВРТ. Проблемы репродукции. 2009; 4: 47-9Смольникова В.Ю., Калинина Е.А., Краснощока О.Е., Донников А.Е., Бурменская О.Е., Трофимов Д.Ю., Сухих Г.Т. Возможности неинвазивной оценки состояния ооцита и эмбриона при проведении программ ВРТ по профилю экспрессии мРНК факторов роста в фолликулярной жидкости. Акушерство и гинекология. 2014; 9: 36-43Bromer J.G., Seli E. Assessment of embryo viability in assisted reproductive technology: shortcomings of current approaches and the emerging role of metabolomics. Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 2008; 20(3): 234-41.Chronowska E. High-throughput analysis of ovarian granulosa cell transcriptome. Biomed. Res. Int. 2014; 2014: 213570.Gilchrist R.B., Lane M., Thompson J.G. Oocyte-secreted factors: regulators of cumulus cell function and oocyte quality. Hum. Reprod. Update. 2008; 14(2): 159-77.Kurilo L.F. Oogenesis in antenatal development in man. Hum. Genet. 1981; 57(1): 86-92.Albertini D.F., Combelles C.M., Benecchi E., Carabatsos M.J. Cellular basis for paracrine regulation of ovarian follicle development. Reproduction. 2001; 121(5): 647-53.Tanghe S. et al. Minireview: Functions of the cumulus oophorus during oocyte maturation, ovulation, and fertilization. Mol. Reprod. Dev. 2002; 61(3): 414-24.Vanderhyden B.C., Macdonald E.A., Nagyova E., Dhawan A. Evaluation of members of the TGFbeta superfamily as candidates for the oocyte factors that control mouse cumulus expansion and steroidogenesis. Reprod. 2003; 61(Suppl.): 55-70.Блашкив Т.В., Шепель А.А., Вознесенская Т.Ю. Экспрессия генов клетками кумулюсного окружения ооцита в период овуляции и оплодотворения (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2014; 1: 55-8.Cillo F., Brevini T.A., Antonini S., Paffoni A., Ragni G., Gandolfi F. Association between human oocyte developmental competence and expression levels of some cumulus genes. Reproduction. 2007; 134(5): 645-50.Feuerstein P., Cadoret V., Dalbies-Tran R., Guerif F., Bidault R., Royere D. Gene expression in human cumulus cells: one approach to oocyte competence. Hum. Reprod. 2007; 22(12): 3069-77.Feuerstein P., Puard V., Chevalier C., Teusan R., Cadoret V., Guerif F. et al. Genomic assessment of human cumulus cell marker genes as predictors of oocyte developmental competence: impact of various experimental factors. PLoS One. 2012; 7(7): e40449.Zhang X., Jafari N., Barnes R.B., Confino E., Milad M., Kazer R.R. Studies of gene expression in human cumulus cells indicate pentraxin 3 as a possible marker for oocyte quality. Fertil. Steril. 2005; 83 (Suppl. 1): 1169-79.McKenzie L.J., Pangas S.A., Carson S.A., Kovanci E., Cisneros P., Buster J.E. et al. Human cumulus granulosa cell gene expression: a predictor of fertilization and embryo selection in women undergoing IVF. Hum. Reprod. 2004; 19(12): 2869-74.Anderson R.A., Sciorio R., Kinnell H., Bayne R.A., Thong K.J., de Sousa P.A., Pickering S. Cumulus gene expression as a predictor of human oocyte fertilisation, embryo development and competence to establish a pregnancy. Reproduction. 2009; 138(4): 629-37.van Montfoort A.P., Geraedts J.P., Dumoulin J.C., Stassen A.P., Evers J.L., Ayoubi T.A. Differential gene expression in cumulus cells as a prognostic indicator of embryo viability: a microarray analysis. Mol. Hum. Reprod. 2008; 14(3): 157-68.Wathlet S., Adriaenssens T., Segers I., Verheyen G., Van de Velde H., Coucke W. et al. Cumulus cell gene expression predicts better cleavage-stage embryo or blastocyst development and pregnancy for ICSI patients. Hum. Reprod. 2011; 26(5): 1035-51.Assou S., Haouzi D., Mahmoud K., Aouacheria A., Guillemin Y., Pantesco V. et al. A non-invasive test for assessing embryo potential by gene expression profiles of human cumulus cells: a proof of concept study. Mol. Hum. Reprod. 2008; 14(12): 711-9.Burnik Papier T., Vrtacnik Bokal E., Maver A., Lovrecic L. Specific gene expression differences in cumulus cells as potential biomarkers of pregnancy. Reprod. Biomed. Online. 2015; 30(4): 426-33.Gebhardt K.M., Feil D.K., Dunning K.R., Lane M., Russell D.L. Human cumulus cell gene expression as a biomarker of pregnancy outcome after single embryo transfer. Fertil. Steril. 2011; 96(1): 47-52. e2.Wathlet S., Adriaenssens T., Segers I., Verheyen G., Janssens R., Coucke W. et al. New candidate genes to predict pregnancy outcome in single embryo transfer cycles when using cumulus cell gene expression. Fertil. Steril. 2012; 98(2): 432-9. e4.Iager A.E., Kocabas A.M., Otu H.H., Ruppel P., Langerveld A., Schnarr P. et al. Identification of a novel gene set in human cumulus cells predictive of an oocyte’s pregnancy potential. Fertil. Steril. 2013; 99(3): 745-52. e6.Fragouli E., Wells D., Iager A.E., Kayisli U.A., Patrizio P. Alteration of gene expression in human cumulus cells as a potential indicator of oocyte aneuploidy. Hum. Reprod. 2012; 27(8): 2559-68.Burnik Papier T., Vrtacnik Bokal E., Lovrecic L., Kopitar A.N., Maver A. No specific gene expression signature in human granulosa and cumulus cells for prediction of oocyte fertilisation and embryo implantation. PLoS One. 2015; 10(3): e0115865.