HLA-типирование супругов: что это такое, как происходит расшифровка результатов?

Методы влияния на генетическую совместимость по HLA-антигенам

Более тридцати лет назад врачи сохраняли беременность при генетической несовместимости. Для этого у супруга брали кусочек кожи и подшивали её беременной жене. Тогда иммунная система вырабатывала антитела, но они были направлены против чужеродного лоскута кожи, а не против плода.

Также применялись различные методы детоксикации, кровь очищалась от антител, применялись иммуносупрессоры, которыми подавляли материнский иммунитет. Сейчас всё изменилось, медицина в этом направлении продвинулась далеко вперёд.

На сегодняшний день известны препараты и соответствующие методики, которые помогают женщине забеременеть и успешно выносить эту беременность. В таких семьях после проведенного лечения дети рождаются без врождённых аномалий.

Для того чтобы решить проблему, необходимо своевременно обратиться в генетический центр и выяснить причины бесплодия или частых потерь беременности. После этого необходимо сделать генетический анализ на совместимость супругов. Цена вопроса – будущий ребенок.

Бесплатный прием репродуктолога
по 28 февраля 2022Осталось 7 дней

Уважаемые пациенты! Клиника «Центр ЭКО» приглашает вас на бесплатный прием репродуктолога с проведением УЗИ и составлением плана лечения.

Расшифровка результатов

Составлением и расшифровкой результатов анализа на HLA-типирование занимаются врач-генетик и врач-иммунолог. По окончании исследования составляют таблицу, куда вносят информацию об обнаруженных аллелях. Сначала генетик вносит буквенно-цифровые кодировки генов: DRB1, DQA1, DQB1, а затем добавляет цифры, шифрующие аллели, причем первые две цифры кодируют номер группы аллелей гена, а остальные две — вариант гена. У взрослых людей при расшифровке DRB1 имеет значение номер группы аллелей, а при расшифровывании остальных — номер варианта.

Совпадение по двум аллелям увеличивает вероятность выкидыша до 35%. При совпадении 4 аллелей супруги считаются полностью несовместимыми для деторождения.

Что делать супругам, у которых совпадают HLA? Врачи предлагают лечить бесплодие с помощью иммунизации:

1. Активная иммунизация. Женщине вводят лимфоциты мужа – так ее организм привыкает к другим клеткам и учится их распознавать.
2. Пассивная иммунизация. Этот метод используют при экстракорпоральном оплодотворении. За 2-3 месяца врачи-репродуктологи назначают специальные препараты: Октагам, Интраглобин, Иммуновенин. Эти лекарства содержат человеческий иммуноглобулин, который повышает содержание антител в организме.

Что представляет собой анализ HLA-типирование?

Для проведения анализа на HLA-типирование супругам необходимо сдать кровь из вены. Из нее выделяются лейкоциты, поскольку на них лучше представлены HLA-антигены, дальше их исследуют. Результат анализа показывает, сколько совпадений у супругов.Отсутствие совпадений – идеальный вариант для беспроблемного протекания беременности.Чем больше HLA-антигенов похожих у супругов, тем выше риск выкидыша.Около 35% пар с повторяющимися случаями выкидыша имеют по 2-3 совпадения.Если обнаружены четыре и более совпадений, то невынашиваемость и безуспешные попытки ЭКО будут почти во всех случаях.О полной иммунологической несовместимости пары говорится в случае, когда высокий процент совпадений (пять и более).

Как проводится анализ?

Существуют 2 способа проведения анализа на HLA:

• серологический;
• молекулярно-генетический.

При серологическом методе у обследуемого берут кровь и соединяют ее с сывороткой. По тому, выделяются ли антитела, определяется присутствие HLA-антигенов в крови. Этот метод имеет ряд неудобств. Некоторые гены могут оказаться неактивными и не иметь соответствующих им белков, могут быть в слишком низкой концентрации. К тому же возможна перекрестная реакция с другими антигенами.

Второй метод использует полимеразную цепную реакцию и является наиболее точным. Врач-генетик находит и сравнивает нужные участки хромосомы, которые кодируют ген. Каждый ген имеет несколько аллелей — вариантов, которые могут совпадать с аллелями другого человека или нет. Для анализа подойдет любая клетка тела, обычно берут мазок со слизистой оболочки полости рта.

Иногда биоматериал сдает не пара, а только будущий отец. Это объясняется тем, что некоторые аллели влияют на спермограмму, изменяют вид сперматозоидов, их подвижность и жизнеспособность.

Специальной подготовки перед диагностикой не требуется. Супруги обращаются в лабораторию в удобный для них день, сдают биоматериал и ждут результатов. Обычно результаты готовы через 6 рабочих дней.

Роль наличия полиморфизмов генов в риске возникновения заболеваний

Следует сказать, что полиморфизмы генов — нормальное явление, однако при наличии некоторых комбинации этих генов возникает повышенный риск возникновения многих заболеваний: сахарный диабета 1 типа, гипертоническая болезнь, аутоиммунный гепатит, анкилозирующий спондилоартрит, системная красная волчанка, бронхиальная астма, псориаз, аутоиммунный тиреоидит, рассеянный склероз, дерматологических заболеваний и многих других. Доклиническая диагностика заболеваний поможет врачу во время провести профилактические мероприятия и правильно построить тактику ведения больного.

Для HLA-типирования используется метод полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Понятие HLA-типирования и показания к назначению анализа

HLA – это человеческие лейкоцитарные антигены, или система тканевой совместимости человека. HLA является человеческим вариантом главного комплекса гистосовместимости. Его основное предназначение — регулирование работы иммунной системы. Гены, кодирующие HLA, расположены в 7 локусе 6 хромосомы. Этими генами кодируются атигенпредставляющие белки, расположенные на поверхности клеток.

Поскольку данные антигены определяют иммунитет, их необходимо учитывать при трансплантации органов. Игнорирование этого фактора приводит к отторжению пересаженного органа. HLA может уменьшать или увеличивать вероятность развития онкологических опухолей, вызывать появление аутоиммунных недугов.

Немалую роль система антигенов играет в выборе полового партнера. Проведенные в 1980-х гг. исследования показали, что женщины выбирают мужчин с отличающимся HLA. Комбинированные оральные контрацептивы подавляют биологический механизм выбора, и женщин, наоборот, начинают привлекать мужчины с одинаковым HLA.

Чем обусловлен такой выбор? Дело в том, что плод наследует комплекс антигенов от обоих родителей

Для успешного течения гестации важно, чтобы HLA у отца и матери был разным и, как следствие, отличался у матери и эмбриона. Если окажется, что система совместимости у беременной женщины и у ребенка одинаковая, организм матери воспримет тело эмбриона как свои клетки

Иммунная система решит, что это не чужеродный организм, а опухоль, новообразование, и будет атаковать клетки эмбриона.

Совпадение HLA приводит к хроническому невынашиванию, выкидышам, в том числе при ЭКО. Невозможность выносить ребенка является прямым показанием к диагностике лейкоцитарных антигенов, которая называется HLA-типированием.

Чем обусловлена генетическая совместимость

HLA, или «human leucocyte antigens», представляют собой антигены тканевой совместимости. Иногда употребляется термин-синоним – главный комплекс гистологической совместимости, или «major histocompatibility complex» (МНС). Они расположены на поверхности почти всех клеток организма. Антигены тканевой совместимости являются белковыми молекулами. Название HLA – антигены им было дано по той причине, что эти молекулы более полно представлены непосредственно на поверхности белых клеток крови – лейкоцитов. У каждого человека есть индивидуальный набор HLA – антигенов.

Молекулы антигенов тканевой совместимости выполняют функцию своеобразных «антенн», расположенных на поверхности клеток. Они позволяют организму распознавать, какие клетки являются собственными, а какие чужими клетки (атипичные клетки, бактерии, вирусы) и в случае необходимости запускать иммунный ответ, который обеспечивает экспрессию специфических антител и удаляет чужеродный агент из организма.

Генетики установили, что продукция белков гистосовместимости определяют гены главного комплекса гистологической совместимости. Они располагаются на коротком плече шестой хромосомы. Выделены два основных класса генов HLA – антигенов:

• в первый класс входят гены локусов А, В и С;
• во второй класс, или D-область, включены такие подлокусы, как DR, DP и DQ.

На поверхности почти всех клеток человеческого организма расположены HLA антигены первого класса. Белки тканевой совместимости, которые относятся ко второму классу, выражены на клетках иммунной системы, эпителиальных клетках, а также на макрофагах.

Антигены тканевой совместимости принимают участие в распознавании чужеродных тканей и формировании иммунного ответа. При подборе донора органов для трансплантации обязательно учитывается HLA – фенотип. Существенным является тот факт, что наиболее благоприятный прогноз после пересадки органа будет при наибольшем сходстве клеток донора и реципиента по антигенам HLA. Цена генетической совместимости в этом случае – жизнь человека.

Доказана взаимосвязь между антигенами тканевой совместимости и предрасположенностью людей к ряду заболеваний. Установлено, что у восьмидесяти пяти процентов пациентов, страдающих синдромом Рейтера и анкилозирующим спондилитом, присутствует HLA В27 антиген, а у более, чем девяноста пяти процентов больных инсулинозависимым сахарным диабетом диагностируются HLA DR3 и DR4 антигены. У них также проводят генетический анализ на совместимость. Цена исследования неодинакова в разных лабораториях.

Как известно, наследуя антигены тканевой совместимости, ребёнок получает только по одному гену из каждого локуса от обоих родителей. Это значит, что пятьдесят процентов антигенов тканевой совместимости он наследует от матери, а пятьдесят процентов – от отца. Получается, что плод наполовину чужероден женскому организму. Для того, чтобы не произошло отторжения плода, в организме беременной женщины запускаются иммунологические реакции, которые направлены на сохранение беременности. В это время происходит формирование клона иммунных клеток, которые продуцируют специальные блокирующие, или «защитные» антитела.

Установлено, что супружеская несовместимость по HLA-антигенам и имеющееся отличие эмбриона от организма матери является крайне важным фактором. Если беременность развивается нормально, то «блокирующие» антитела к антигенам отца образуются с ранних сроков беременности. Известно, что наиболее ранними являются антитела, которые синтезируются к антигенам второго класса гистологической совместимости.

Если супруги имеют большое сходство по антигенам тканевой совместимости, то это приводит к тому, что зародыш слишком уж «похож» на материнский организм. По этой причине антигенная стимуляция иммунной системы женщины является недостаточной для запуска реакций, необходимых для сохранения беременности. Организм матери воспринимает плод в качестве чужеродного объекта. Это приводит к самопроизвольному прерыванию беременности.

Где можно сдать анализ, сколько это стоит?

Где можно сделать типирование? HLA-типирование — это сложный анализ, который требует применения специального оборудования. Не в каждой больнице есть генетическая лаборатория и специалисты, обладающие необходимыми знаниями. Супругам придется искать специализированные клиники, которые занимаются генетической диагностикой и репродуктивными технологиями.

Сколько стоит анализ? Стоимость HLA-типирования немаленькая и зависит от того, какой конкретно класс антигенов будет исследоваться. HLA-типирование ІІ класса стоит в среднем 5 000-7 000 руб. на одного человека. Следует учитывать, что дополнительно оплачиваются анализ крови и консультация врача-генетика, которая может стоить 1 500-2 500 руб. Еще дороже стоит лечение – цена на лекарства для пассивной иммунизации может доходить до 35 000 руб.

К анализу на HLA-типирование следует прибегать в последнюю очередь. Сначала необходимо исключить другие возможные причины бесплодия и только потом делать генетический анализ.

Классы HLA-типирования и их отличия

Существуют 2 класса HLA:

1. І класс — кодируют гены на локусах А, В, С. Эти антигены представляют собой пептиды — фрагменты белков, разрушенных в протеасомах. Они расположены на поверхности всех клеток, кроме эритроцитов и трофобластов. Если в организм попадает клетка с чужеродным антигеном, к ней стекаются Т-киллеры и уничтожают ее. Наличие некоторых антигенов этого класса вызывает заболевания. Например, если у человека есть антиген В27, то у него разовьются спондилит и синдром Рейтера. Молекула В27 включает аутоиммунные процессы против своего же организма, а запускают ее активность бактериальные инфекции: хламидии, сальмонеллы, шигеллы, клебсиеллы.
2. II класс — кодируют гены на локусах DP, DM, DOA, DOB, DQ, DR. Расположены на поверхностях дендритных клеток, макрофагов и В-лимфоцитов. Доказано, что инсулинзависимый сахарный диабет появляется у людей с антигенами DR3, DR4.

Для определения совместимости супружеской пары имеет значение HLA ІІ класса. Именно клетки, содержащие HLA ІІ типа, вырабатывают антитела к “отцовской части” эмбриона или воспринимают плод как часть женского организма, от которого нужно избавиться.

Функции HLA

У HLA такие функции:

• Основная функция — иммунная. Если система HLA работает плохо или не работает совсем, нарушается синтез иммунных клеток, что приводит к тому, что человек становится уязвим перед множеством бактерий и вирусов, которые раньше не представляли никакой серьезной угрозы. Открытие HLA произошло в 1952 году, когда ученые изучали антигены лейкоцитов. Было установлено, что HLA-антигены представляют гликопротеиды, которые находятся на поверхности многих клеток организма, а кодируются они совокупностью генов, расположенных на 6 хромосоме. Также было установлено, что антигены 1 класса нужны и цитотоксическими Т-лимфоцитами для распознавания трансформированных клеток, а антигены 2 класса обеспечивают взаимодействие между Т-лимфоцитами и макрофагами при иммунном ответе. Также было установлено, что T-лимфоциты без участия HLA-генов не могут распознать и уничтожить чужеродный организм.
• HLA также влияют на приживаемость органов при трансплантации.
• HLA влияют на вероятность возникновения и скорость роста раковых опухолей.
• Существуют исследования, которые показывают, что HLA также влияет на вероятность появления и развития таких аутоиммунных заболеваний, как сахарный диабет и целиакия.
• Существует гипотеза, что HLA связаны с некоторыми телесными запахами, которые могут иметь роль при выборе полового партнера.

Генетический анализ на совместимость супругов – цена

Тест на генетическую совместимость, или обследование пары супругов на HLA – типирование, необходимо проводить в таких случаях:

• разные виды бесплодия;
• привычное невынашивание беременности;
• повторяющиеся несколько раз неудачные попытки искусственного оплодотворения;
• супруги являются близкими родственниками, например, кузенами.

Для того, чтобы выполнить тест на генетическую совместимость, проводится забор крови из вены. Затем из полученного объёма крови производят выделение лейкоцитов, поскольку они являются клетками, на поверхности которых расположено наибольшее количество антигенов тканевой совместимости. Для определения HLA-фенотипа используют метод цепной полимеразной реакции.

Частой причиной, которая приводит к тому, что, невзирая на активную половую жизнь и отсутствие методов контрацепции не наступает беременность, является генетическая несовместимость супругов, а точнее, их совместимость по HLA-антигенам. Конечно же, при обращении к гинекологу или репродуктологу начинают обследовать и мужчину, и женщину. В результате оказывается, что они оба здоровы, а беременность постоянно срывается на ранних сроках.

Вначале начинают исключать различные инфекционные заболевания, затем определяют уровень гормонов, а после этого ищут аутоиммунные заболевания по типу системной красной волчанки или склеродермии. После этого проверяют генетическую совместимость супругов. Для этого их направляют в генетический центр, в котором и проводится исследование. Цена анализа генетической совместимости может отличаться в зависимости от уровня сервиса, предоставляемого лабораторией.

В результате анализа получают расшифровку, сколько же совпадений по генам у супругов. После этого генетик проводит консультацию и делает заключение. Но даже при наличии совпадений беременность возможна. Сегодня существуют методы коррекции генетической совместимости, которые позволяют успешно провести зачатие и выносить беременность.

Крайне редко встречается полная генетическая несовместимость. В большинстве случаев анализ показывает частичную генетическую совместимость супругов. Её регулируют как при планировании беременности, так и накануне зачатия. Поддерживают женщину и во время беременности. Генетик может предложить целый перечень процедур, благодаря которым женщина может успешно зачать и выносить беременность. В зависимости от того, какова степень несовместимости, врачи назначают либо лекарственную терапию обоих супругов, или только лечение женщины. Ей внутривенно вводят специальные препараты, в результате этого и наступает долгожданная беременность. Помочь забеременеть можно, применив процедуру экстракорпорального оплодотворения или же ИКСИ.

HLA типирование

Высокая схожесть HLA-цепочек у отца и матери — частая причина бесплодия. Если семейная пара решила родить ребенка при помощи ЭКО, врачи могут назначить пройти HLA типирование — специальный тест, который покажет степень схожести HLA-цепочек у отца и матери. Фактически HLA типирование представляет анализ полиморфизма HLA. Анализ можно осуществить двумя способами:

Серологический метод HLA-типирования. Серологический метод основан на анализе антигенов. Для проведения анализа берется суспензия T-лимфоцитов (для определения антигенов 1 класса) и суспензия B-лимфоцитов (для определения антигенов 2 класса). Обычно для этого у будущих родителей берется кровь из вены. Чтобы выделить T- и B-лимфоциты из крови, врачи используют иммуномагнитную сепарацию или центрифугирование. Предпочтение отдается первому методу, поскольку при центрифугировании многие клетки крови гибнут. После отделения лимфоцитов от других компонентов крови врачи используют специальную сыворотку, которая реагирует только с определенными типами антител. Это позволяет точно определить состав HLA-цепочки. У этого метода следующие недостатки — пониженная экспрессия HLA-антигенов, вероятность возникновения перекрестных реакций и некоторые другие.

Молекулярно-генетический метод HLA-типирования. Этот метод основан на анализе участка 6 хромосомы ДНК, где расположены гены, отвечающие за синтез HLA. Молекулярно-генетический анализ проходит в несколько этапов. Сперва врач берет кровь из вены у отца и матери. Потом при помощи специальных манипуляций из крови выделяется чистая ДНК или лейкоцитарная суспензия. После этого проверяется реакция выделенной ДНК со специальными одноцепочечных ДНК, которые чувствительны лишь по отношению к HLA-локусу определенного типа. Использование данной методики позволяет получить точную копию ДНК. После получения точной копии ДНК врачи проводит визуальный анализ, который показывает, родит ли пара ребенка или нет. Молекулярно-генетический метод точнее серологического, поскольку при анализе используются стандартизированные образцы. Данный метод типирования обладает еще одним преимуществом — его результаты не только точны, но и подробны, что позволяет идентифицировать как антигены, так и аллели.

Основные группы HLA-системы человека

В свою очередь вся большая группа HLA-антигенов подразделена на 3 группы. Антигены первой группы (HLA-I) представлены на всех ядросодержащих клетках человека. Вторая группа (HLA-II) характерна для клеток иммунной системы, и в основном представлены на активированных Т-лимфоцитах, мембранах В-лимфоцитов, макрофагах, моноцитах, дендритных клетках. Они фактически контролируют выраженность иммунного ответа. Третья группа (HLA-III) представлена цитокинами и антигенами, которые входят в систему комплемента.

При изучении иммунологических характеристик HLA-II было показано, что гены этой системы представлены большим числом аллелей (вариантов) и поэтому эта система характеризуется большим полиморфизмом. Это означает, что синтезированные белки с одного гена с разных аллелей будут отличаться друг от друга. Количество вариантов антигенов, таково, что кроме однояйцевых близнецов найти одинаковых людей практически невозможно.

Наибольшее значение из всех генов HLA-II при трансплантации органов, диагностики бесплодия и в определении риска определенных заболеваний имеют гены DRB1, DQA1 и DQB1. Буквами обозначается ген, а цифрами аллель гена. Например, ген DRB1 имеет более 400 полиморфизмов (аллелей). При трансплантации органов необходимость обследования по эти генам продиктовано тем, что чем ближе антигенному составу будут органы реципиента и донора, тем удачнее будет проведена пересадка. При деторождении, наоборот, чем разнообразнее будут гены мужчины и женщины, тем меньше будет процент бесплодных браков и невынашивания беременности. Это объясняется тем, что при большом сходстве генов женщины и мужчины (что наблюдается при родственных браках) по системе HLA-II происходит нарушение иммунных реакций при взаимоотношении матери и плода, что увеличивает риск отторжения плода и способствует прерыванию беременности. Показано, что наличие трех сходных HLA-антигенов происходит невынашивание беременности.

HLA-система человека

На мембране клеток организма человека располагаются различные высокомолекулярные вещества – белки/гликопротеины/полисахариды. Все эти разнообразные группы веществ иногда, для обобщения, называют – антигены. На клетках крови и органах их содержится огромное количество и, более того, для каждого вида клеток состав антигенов будет отличаться друг от друга. Поэтому каждая клетка по антигенному составу является уникальной. По антигенному составу клеток организм человека способен отличать свои клетки от «чужих», включая клетки бактерий и вирусов. Имея схожие по морфорлогическим признакам одинаковые клетки (например, крови), тем не менее, все люди будут уникальны благодаря наличию большого количества разнообразных антигенов на поверхности клеток. Клетки крови — эритроциты, имеют на своей поверхности более 400 различных белков, которые отсутствуют у одних людей и присутствуют у других. Это разнообразие создает большие трудности в транспланталогии при пересадке органов и при переливании крови. Большое количество специфических антигенов, определяющих уникальность клеток крови в целом каждого организма, было открыто на лейкоцитах. Поскольку эта группа антигенов на поверхности лейкоцитов оказалась довольно разнообразной по количеству антигенов, а также имеет большое клиническое значение, то ее выделили в особую группы и назвали HLA-система (Human Leucocyte Antigens — антигены лейкоцитов человека). Затем так стали называть и участки генов, которые кодируют поверхностные антигены клетки. Эти антигены кодируются генами главного комплекса гистосовместимости (МHC – major histocompatibility complex). Основное назначение этой системы при участии антигенов – регуляция, запуск и реализация иммунного ответа.

Генетическая совместимость супругов

Как известно, существует много причин невынашивания беременности. Синдром потери плода не является отдельной нозологической единицей. В большинстве случаев женщина не может выносить беременность по причине патологий репродуктивной системы.

Какие факторы приносят к проблемам с вынашиванием беременности? Женщина может потерять плод по следующим причинам:

• врождённые и приобретенные аномалии строения органов репродуктивной системы;
• заболевания эндокринных органов;
• инфекционные заболевания;
• нарушения иммунного гомеостаза;
• генетический фактор;
• соматическая патология (врождённые пороки сердца, сахарный диабет, метаболический синдром).

Если отсутствуют аномалии кариотипа (набора хромосом) супружеской пары, то проблема невынашивания плода в раннем сроке беременности чаще всего имеет иммунологическую природу. На ранних этапах имплантации эмбриона существует тесная взаимосвязь и взаиморегуляция между имунной и эндокринной системами. Установлено, что сходство супругов по HLA, как и присутствие в их HLA-фенотипе определённых антигенов, довольно часто приводит не только к спонтанным выкидышам, но и к осложнённому течению беременности, а также врождённым порокам развития плода и снижению сопротивляемости детей к неблагоприятным факторам внешней среды.