<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">RUDN Journal of Medicine</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">RUDN Journal of Medicine</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2313-0245</issn><issn publication-format="electronic">2313-0261</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">40859</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.22363/2313-0245-2024-28-3-390-402</article-id><article-id pub-id-type="edn">EXOEGJ</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>OBSTETRICS AND GYNECOLOGY</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>АКУШЕРСТВО И ГИНЕКОЛОГИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Mitochondrial DNA copy number level in the culture medium of human embryos as a factor in predicting the onset and prolongation of pregnancy</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Уровень копийности митохондриальной ДНК в культуральной среде эмбрионов человека как фактор прогноза наступления и пролонгирования беременности</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7775-3508</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">5211-4258</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Lisitsyna</surname><given-names>Olga I.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Лисицына</surname><given-names>О. И.</given-names></name></name-alternatives><email>o_yazykova@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1396-7272</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">8498-4890</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Makarova</surname><given-names>Nataliya P.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Макарова</surname><given-names>Н. П.</given-names></name></name-alternatives><email>o_yazykova@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7883-2702</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">3949-3450</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Krasnyi</surname><given-names>Aleksey M.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Красный</surname><given-names>А. М.</given-names></name></name-alternatives><email>o_yazykova@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-5029-0462</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">7491-7303</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Ekimov</surname><given-names>Alexey N.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Екимов</surname><given-names>А. Н.</given-names></name></name-alternatives><email>o_yazykova@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1821-8684</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">6068-4561</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Romanov</surname><given-names>Andrey Yu.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Романов</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name></name-alternatives><email>o_yazykova@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1116-138X</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">1725-9876</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Dolgushina</surname><given-names>Nataliya V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Долгушина</surname><given-names>Н. В.</given-names></name></name-alternatives><email>o_yazykova@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2024-09-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>09</month><year>2024</year></pub-date><volume>28</volume><issue>3</issue><issue-title xml:lang="en">PHYSIOLOGY. EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ФИЗИОЛОГИЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ</issue-title><fpage>390</fpage><lpage>402</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2024-09-30"><day>30</day><month>09</month><year>2024</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2024, Lisitsyna O.I., Makarova N.P., Krasnyi A.M., Ekimov A.N., Romanov A.Y., Dolgushina N.V.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2024, Лисицына О.И., Макарова Н.П., Красный А.М., Екимов А.Н., Романов А.Ю., Долгушина Н.В.</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Lisitsyna O.I., Makarova N.P., Krasnyi A.M., Ekimov A.N., Romanov A.Y., Dolgushina N.V.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Лисицына О.И., Макарова Н.П., Красный А.М., Екимов А.Н., Романов А.Ю., Долгушина Н.В.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rudn.ru/medicine/article/view/40859">https://journals.rudn.ru/medicine/article/view/40859</self-uri><abstract xml:lang="en"><p style="text-align: justify;"><italic>Relevance</italic>. A key factor influencing the effectiveness of assisted reproductive technology programmes is the quality of the embryo transferred into the uterine cavity. The aim is to investigate the possibility of using quantitative assessment of genomic (gDNA), mitochondrial DNA (mtDNA) levels in spent culture medium (SCM) and mtDNA in the trophectoderm (TE) as a marker of successful implantation and pregnancy lasting more than 12 weeks. Materials and Methods. The study included 195 SCM samples from 93 couples with infertility. Frozen embryo transfer (FET) was performed in 43 patients. The level of gDNA, mtDNA in SCM by real-time PCR and mtDNA in TE by NGS was analysed depending on the chromosomal status of embryos and the outcome of FET. Statistical analyses were performed in Jamovi software. Results and Discussion. Depending on the outcome of transfer, the patients were divided into groups: Group 1 — negative result, n=18; Group 2 — pregnancy continuing for more than 12 weeks, n=25. mtDNA and gDNA in SCM were statistically significantly lower in group 2 compared to group 1 (p=0.007 and p=0.01, respectively). When mtDNA levels in SCM were &lt;95 copies, the odds of pregnancy rate and ongoing pregnancy were increased 3.2-fold (95 % CI=1.1–31.6). Prediction formulas for the probability of ongoing pregnancy after FET were proposed for continuous (sensitivity was 67.0 %, specificity was 91 %, area under the curve (AUC) was 90.0 %) and binary (sensitivity was 75.0 %, specificity was 70 %, AUC was 83.8 %). Thus, the level of gDNA and mtDNA copy number in the embryo culture medium is a significant prognostic factor for the onset and prolongation of pregnancy in ART programmes. Depending on the ploidy of the blastocysts, we analysed the level of mtDNA in TE, gDNA and mtDNA in the SCM of embryos in groups 1.1. (euploid, n=98) and 2.1. (aneuploid, n=97). No differences were detected in the compared groups. Conclusion. Assessment of gDNA and mtDNA levels in SCM may be an additional non-invasive marker for selection of the most promising euploid embryo for transfer into the uterine cavity.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p style="text-align: justify;"><italic>Актуальность</italic>. Ключевой фактор, оказывающий влияние на эффективность программ вспомогательных репродуктивных технологий — это качество эмбриона, переносимого в полость матки. Цель — изучение возможности использования количественной оценки уровня геномной (гДНК), митохондриальной ДНК (мтДНК) в отработанной культуральной среде (ОКС) и мтДНК в трофэктодерме (ТФЭ) как маркёра успешной имплантации и продолжающейся более 12 недель беременности. Материалы и методы. В исследование включены 195 образцов ОКС от 93 пар с бесплодием. Перенос размороженного эмбриона произведен у 43 пациенток. Проанализирован уровень гДНК, мтДНК в ОКС методом ПЦР в реальном времени и мтДНК в ТФЭ методом NGS в зависимости от хромосомного статуса эмбрионов и исходов переносов размороженного эмбриона (ПРЭ) в полость матки. Статистический анализ проводился в программе Jamovi. Результаты и обсуждение. В зависимости от исхода переноса пациентки были разделены на группы: 1 группа — отрицательный результат, n=18; 2 группа — продолжающаяся более 12 недель беременность, n=25. мтДНК и гДНК в ОКС были статистически значимо ниже в группе 2 по сравнению с группой 1 (р=0,007 и р=0,01, соответственно). При уровне мтДНК в ОКС &lt; 95 копий шансы наступления и сохранения беременности повышались в 3,2 раза (95 % ДИ=1,1–31,6). Предложены формулы прогноза вероятности продолжающейся беременности после ПРЭ для непрерывных показателей (Se модели составила 67,0 %, Sp — 91 %, площадь под кривой (AUC — 90,0 %) и бинарных показателей (Se модели составила 75,0 %, Sp — 70 %, AUC — 83,8 %). Таким образом, уровень копийности гДНК и мтДНК в культуральной среде эмбрионов является значимым прогностическим фактором наступления и пролонгирования беременности в программах ВРТ. В зависимости от плоидности бластоцист был проанализирован уровень мтДНК в ТФЭ, гДНК и мтДНК в ОКС эмбрионов в группах 1.1. (эуплоидные, n=98) и 2.1. (анеуплоидные, n=97). Не было выявлено каких-либо отличий в сравниваемых группах. Выводы. Оценка уровня гДНК и мтДНК в ОКС может быть дополнительным неинвазивным маркером для отбора эуплоидного эмбриона, наиболее перспективного для переноса в полость матки.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>extracellular DNA</kwd><kwd>mitochondrial DNA</kwd><kwd>spent culture medium</kwd><kwd>SCM</kwd><kwd>trophectoderm</kwd><kwd>ART</kwd><kwd>embryo quality</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>внеклеточная ДНК</kwd><kwd>митохондриальная ДНК</kwd><kwd>отработанная культуральная среда</kwd><kwd>ОКС</kwd><kwd>трофэктодерма</kwd><kwd>ВРТ</kwd><kwd>качество эмбрионов</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kravtsova EI, Kolesnikova NV, Lukoshkina IN, Uryupina KV, Avakimyan VA. Immunological and immunohistochemical features of endometrial implantation factor in healthy patients of late reproductive age. RUDN Journal of Medicine. 2023;27(1):46-56. (In Russian).  doi: 10.22363/2313-0245-2023-27-1-46-56</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Кравцова Е.И., Колесникова Н.В., Лукошкина И.Н., Урюпина К.В., Авакимян В.А. Иммунологические и иммуногистохимические особенности имплантационного фактора эндометрия у здоровых пациенток позднего репродуктивного возраста // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2023. Т. 27. № 1. C. 46-56. doi: 10.22363/2313-0245-2023-27-1-46-56</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Semyatov SM, Leffad LM. Рrediction of infertility in patients with uterine leiomyoma. RUDN Journal of Medicine. 2022;26(4):396-403. doi: 10.22363/2313-0245-2022-26-4-396-403</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Lledo B, Ortiz JA, Morales R, García-­Hernández E, Ten J, Bernabeu A, Llácer J, Bernabeu R. Comprehensive mitochondrial DNA analysis and IVF outcome. Hum Reprod Open. 2018;4: hoy023. doi:10.1093/hropen/hoy023</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Makarova NP, Lisitsyna OI, Nepsha OS, Krasnyi AM, Sadekova AA, Nezlina AL, Dolgushina NV, Zingerenko BV, Kalinina EA. Mitochondrial DNA expression profile in embryo culture medium in assisted reproductive technology. Obstetrics and Gynecology. 2022;3:89-96. (In Russian). doi:10.18565/aig.2022.3.89-96</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Макарова Н.П., Лисицына О.И., Непша О.С., Красный А.М., Садекова А.А., Незлина А.Л., и др. Особенности профиля экспрессии митохондриальной ДНК в среде культивирования эмбрионов в программах вспомогательных репродуктивных технологий // Акушерство и гинекология. 2022. № 3. С. 89-96. doi:10.18565/aig.2022.3.89-96</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Nepsha OS, Kulakova EV, Ekimov AN, Drapkina YuS, Makarova NP, Kraevaya EE, Kalinina EA. Value of embryonic mitochondrial DNA in predicting the effectiveness of assisted reproductive technologies. Obstetrics and Gynecology. 2021;11:125-134. (In Russian).  doi:10.18565/aig.2021.11.125-134</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Непша О.С., Кулакова Е.В., Екимов А.Н., Драпкина Ю.С., Макарова Н.П., Краевая Е.Е., и др. Использование митохондриальной ДНК эмбрионов в качестве предиктора эффективности программ вспомогательных репродуктивных технологий // Акушерство и гинекология. 2021. № 11. С. 125-34. doi:10.18565/aig.2021.11.125-134</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Arányi T, Váradi A, Simon I, Tusnády GE. The BiSearch web server. BMC Bioinformatics. 2006;7:431. doi: 10.1186/1471-2105-7-431</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Stigliani S, Persico L, Lagazio C, Anserini P, Venturini P, Scaruffi P. Mitochondrial DNA in Day 3 embryo culture medium is a novel, non-invasive biomarker of blastocyst potential and implantation outcome. Mol. Hum. Reprod. 2014;20(12):1238-46. doi:10.1093/MOLEHR/GAU086</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Sayed GA, Al-­Sawaf HA, Al-­Sawaf AH, Saeid M, Maged A, Ibrahim IH. Mitochondrial DNA in Fresh versus Frozen Embryo Culture Media of Polycystic Ovarian Syndrome Patients Undergoing Invitro Fertilization: A Possible Predictive Marker of a Successful Pregnancy. Pharmgenomics Pers Med. 2021;14:27-38. doi:10.2147/PGPM.S284064</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Zhang X, Sun Y, Dong X, Zhou J, Sun F, Han T. Mitochondrial DNA and genomic DNA ratio in embryo culture medium is not a reliable predictor for in vitro fertilization outcome. Sci Rep. 2019;9:5378. doi:10.1038/S41598-019-41801-1</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Treff NR, Zhan Y, Tao X, Olcha M, Han M, Rajchel J, Morrison L, Morin SJ, Scott RTJr. Levels of trophectoderm mitochondrial DNA do not predict the reproductive potential of sibling embryos. Hum Reprod. 2017;32(4):954-62. doi:10.1093/humrep/dex034</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Victor AR, Brake AJ, Tyndall JC, Griffin DK, Zouves CG, Barnes FL, Viotti M. Accurate quantitation of mitochondrial DNA reveals uniform levels in human blastocysts irrespective of ploidy, age, or implantation potential. Fertil Steril. 2017;107(1):34-42.e3. doi:10.1016/j.fertnstert.2016.09.028</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Klimczak AM, Pacheco LE, Lewis KE, Massahi N, Richards JP, Kearns WG, Saad AF, Crochet JR. Embryonal mitochondrial DNA: relationship to embryo quality and transfer outcomes. J. Assist. Reprod. Genet. 2018;35(5):871-7. doi:10.1007/s10815-018-1147-z</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Fragouli E, Spath K, Alfarawati S, Kaper F, Craig A, Michel CE, Kokocinski F, Cohen J, Munne S, Wells D. Altered levels of mitochondrial DNA are associated with female age, aneuploidy, and provide an independent measure of embryonic implantation potential. PLoS Genet. 2015;11(6): e1005241. doi:10.1371/journal.pgen.1005241</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Fragouli E, McCaffrey C, Ravichandran K, Spath K, Grifo JA, Munné S, Wells D. Clinical implications of mitochondrial DNA quantification on pregnancy outcomes: a blinded prospective non-selection study. Hum Reprod. 2017;32(11):2340-7. doi:10.1093/humrep/dez014</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Diez-­Juan A, Rubio C, Marin C, Martinez S, Al-­Asmar N, Riboldi M, Díaz-­Gimeno P, Valbuena D, Simón C. Mitochondrial DNA content as a viability score in human euploid embryos: less is better. Fertil. Steril. 2015;104(3):534-41.e1. doi:10.1016/j.fertnstert.2015.05.022</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Korolkova AI, Mishieva NG, Martazanova BA, Bourmenskaya OV, Ekimov AN, Trofimov Dyu, Veyukova M.A., Kirillova A.O., Abubakirov A.N. Increasing the effectiveness of IVF programs by determining mitochondrial DNA copy number in embryonic trophectoderm. Obstetrics and Gynecology. 2019;(3):98-104. (In Russian). doi:10.18565/aig.2019.3.98-104</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Королькова А.И., Мишиева Н.Г., Мартазанова Б.А., Бурменская О.В., Екимов А.Н., Трофимов Д.Ю., и др. Повышение эффективности программ ЭКО на основании определения копийности митохондриальной ДНК в трофэктодерме эмбрионов // Акушерство и гинекология. 2019. № 3. С. 98-104. doi:10.18565/aig.2019.3.98-104</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Zhang J, Xia H, Chen H, Yao C, Feng L, Song X, Bai X. Less-invasive chromosome screening of embryos and embryo assessment by genetic studies of DNA in embryo culture medium. J. Assist. Reprod. Genet. 2019;36(12):2505-13. doi:10.1007/S10815-019-01603-W</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Lee YX, Chen CH, Lin SY, Lin YH, Tzeng CR. Adjusted mitochondrial DNA quantification in human embryos may not be applicable as a biomarker of implantation potential. J Assist Reprod Genet. 2019;36(9):1855-65. doi:10.1007/s10815-019-01542-6</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Lisitsyna OI, Dolgushina NV, Makarova NP, Burmenskaya OV. Mitochondrial DNA as a quality marker of gametes and embryos in assisted reproductive technologies programs. Obstetrics and Gynecology. 2023;(7):20-26. (In Russian). doi:10.18565/aig.2023.94</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Лисицына О.И., Долгушина Н.В., Макарова Н.П., Бурменская О.В. Митохондриальная ДНК как маркер качества гамет и эмбрионов в программах вспомогательных репродуктивных технологий // Акушерство и гинекология. 2023. № 7. С. 20-6. doi:10.18565/aig.2023.94</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Durairajanayagam D, Singh D, Agarwal A, Henkel R. Causes and consequences of sperm mitochondrial dysfunction. Andrologia. 2021;53(1): e13666. doi:10.1111/and.13666</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Desquiret-­Dumas V, Clément A, Seegers V, Boucret L, Ferré-­L’Hotellier V, Bouet PE, Descamps P, Procaccio V, Reynier P, May-­Panloup P. The mitochondrial DNA content of cumulus granulosa cells is linked to embryo quality. Hum Reprod. 2017;32(3):607-14. doi:10.1093/humrep/dew341.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
