Διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης

ο Διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης προσφέρει τη δυνατότητα γενετικού ελέγχου των κυττάρων ωαρίων της γυναίκας ως μέρος της in vitro γονιμοποίησης (IVF). Οι εξετάσεις διεξάγονται στα χρωμοσώματα του 1ου και του 2ου πολικού σώματος, τα οποία προκύπτουν κατά τη διάρκεια του 1ου και του 2ου μιώματος μετά την εισαγωγή ενός αρσενικού σπέρματος στο ωάριο. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι δεν είναι σωστή η διάγνωση πριν από την εμφύτευση (PGD), διότι η εξέταση πραγματοποιείται πριν από τη σύντηξη του θηλυκού και του αρσενικού πυρήνα, έτσι ώστε η διάγνωση προ-γονιμοποίησης να επιτρέπεται σε ορισμένες χώρες όπου απαγορεύεται η PGD.

Τι είναι τα διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης;

Τα διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης καθιστούν δυνατή την ανίχνευση χρωμοσωμικών εκτροπών στο απλοειδές γονιδίωμα του θηλυκού κυττάρου ωαρίων στο πλαίσιο της in vitro γονιμοποίησης (IVF). Πάνω απ 'όλα, μπορούν να ανιχνευθούν αριθμητικές αποκλίσεις ορισμένων χρωμοσωμάτων (ανευπλοειδία) και ανωμαλίες ορισμένων γονιδίων που προκαλούν κληρονομικές ασθένειες. Όταν ένα αρσενικό σπέρμα εισάγεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου των ωαρίων κατά τη διάρκεια της εξωσωματικής γονιμοποίησης, ενεργοποιείται το πρώτο και το δεύτερο meiosis (meiosis I και II) του αυγού.

Η διαίρεση δημιουργεί δύο «περιττά» κύτταρα, τα πολικά σώματα, τα οποία έχουν το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων με το ίδιο το ωάριο. Τα πολικά σώματα, τα οποία κανονικά αναλύονται από το σώμα, λαμβάνονται με βιοψία πολικού σώματος για να εξεταστούν τα χρωμοσώματα. Δεδομένου ότι τα διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης πραγματοποιούνται πάντα στα πολικά σώματα, η διαδικασία ονομάζεται επίσης διαγνωστική πολικού σώματος (PKD). Το πλεονέκτημα της μεθόδου εξέτασης είναι ότι μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί σε ορισμένες χώρες όπου απαγορεύεται η διάγνωση πριν από την εμφύτευση (PGD), διότι η εξέταση διεξάγεται στο γονιδίωμα του κυττάρου του ωαρίου όταν οι πυρήνες των κυττάρων του σπέρματος και του κυττάρου του ωαρίου δεν έχουν ακόμη συγχωνευθεί.

Το μειονέκτημα είναι ότι μόνο χρωμοσωμικές εκτροπές του μητρικού γονιδιώματος μπορούν να εξεταστούν. Τα χρωμοσώματα του σπέρματος που έχουν εισαχθεί στο κυτταρόπλασμα του αυγού δεν μπορούν να ανιχνευθούν με αυτήν τη μέθοδο. Οι ασθένειες που συνδέονται με το Υ δεν μπορούν να αναγνωριστούν επειδή το σετ απλοειδούς χρωμοσώματος των ωαρίων δεν μπορεί να περιέχει ένα χρωμόσωμα Υ.

Λειτουργία, αποτέλεσμα και στόχοι

Ως μέρος της προ-γονιμοποίησης διάγνωσης υπό τη μορφή γενετικής πολικής εξέτασης σώματος, αριθμητικές ανωμαλίες (ανευπλοειδία) μπορούν να ανιχνευθούν σε ορισμένα χρωμοσώματα του μητρικού γονιδιώματος καθώς και μετατοπίσεις στις οποίες τα τμήματα χρωμοσωμάτων διαχωρίστηκαν και επανεντάχθηκαν σε λάθος μέρος. Επιπλέον, μπορούν να διαγνωστούν μεταλλάξεις γονιδίων συνδεδεμένων με Χ που κληρονομούνται από τη μητέρα και βασίζονται στη μετάλλαξη ενός μόνο γονιδίου (μονογενής νόσος). Αυτό προϋποθέτει ότι η πιθανή κληρονομική ασθένεια πρέπει να είναι γνωστή για να είναι σε θέση να εξετάσει συγκεκριμένα ένα γονίδιο στο Χ χρωμόσωμα.

Στην περίπτωση της υπολειπόμενης κληρονομιάς, υπάρχει πιθανότητα το Χ χρωμόσωμα του πολικού σώματος - και έτσι το Χ χρωμόσωμα του γονιμοποιημένου κυττάρου ωαρίων, να περιέχει το υγιές αλληλόμορφο του αντίστοιχου γονιδίου. Η ίδια η διαδικασία περιλαμβάνει μια βιοψία πολικού σώματος, στην οποία τα δύο απλοειδή πολικά σώματα αφαιρούνται από το ωάριο και τα χρωμοσώματα υποβάλλονται στη συνέχεια στη δοκιμή FISH (υβριδισμός in situ φθορισμού). Η βιοψία των πολικών σωμάτων είναι μια τεράστια πρόκληση για το εργαστήριο που εκτελεί το έργο, επειδή η αναγνώριση και η απομόνωση των πολικών σωμάτων απαιτεί μια ορισμένη εμπειρία. Για τη διαδικασία δοκιμής FISH, οι λεγόμενοι ανιχνευτές DNA είναι διαθέσιμοι για επιλεγμένα χρωμοσώματα, τα οποία συνδέονται με τα αντίστοιχα απλοειδή χρωμοσώματα επειδή έχουν τη συμπληρωματική αλληλουχία αμινοξέων.

Οι ανιχνευτές DNA επισημαίνονται με διαφορετικά χρώματα φθορισμού, έτσι ώστε τα χρωμοσώματα να μπορούν στη συνέχεια να αναγνωριστούν με τη βοήθεια ειδικού λογισμικού και να μετρηθούν σε μια αυτόματη διαδικασία. Οι περισσότερες χρωμοσωμικές παρεκκλίσεις όπως οι ανευπλοειδίες και οι μετατοπίσεις χρωμοσωμάτων μέσα σε ένα χρωμόσωμα είναι θανατηφόρες. Αυτό σημαίνει ότι η εξωσωματική γονιμοποίηση είτε δεν σχηματίζει ζυγώτη, είτε ότι το έμβρυο απορρίπτεται αφού μεταμοσχευτεί στη μήτρα ή ότι εμφανίζεται πρόωρη ή μεταγενέστερη αποβολή. Δεδομένου ότι η συχνότητα των χρωμοσωμικών εκτροπών στα ωάρια των γυναικών αυξάνεται με την ηλικία, ένας σημαντικός στόχος της διάγνωσης προ-γονιμοποίησης είναι η θετική επιλογή των γονιμοποιημένων αυγών. Μόνο γονιμοποιημένα αυγά με - όσο είναι αναγνωρίσιμο - ένα άθικτο γονιδίωμα μεταμοσχεύονται πίσω στη μήτρα.

Η θετική επιλογή λέγεται ότι αυξάνει το ποσοστό εγκυμοσύνης μετά την εξωσωματική γονιμοποίηση και μειώνει το ποσοστό απορριφθέντων γονιμοποιημένων ωαρίων και τον αριθμό των αποβολών. Ένας άλλος στόχος είναι να αποκλειστούν οι κληρονομικές ασθένειες που βασίζονται σε εκτροπές χρωμοσωμάτων ή ορισμένα γενετικά ελαττώματα στο αναφυτευμένο γονιμοποιημένο ωάριο από την αρχή με θετική επιλογή των γονιμοποιημένων αυγών. Τυπικές κληρονομικές ασθένειες που μπορούν να αποκλειστούν από τη δοκιμή είναι η κυστική ίνωση, η μυϊκή ατροφία της σπονδυλικής στήλης και η δρεπανοκυτταρική αναιμία.

Κίνδυνοι, παρενέργειες & κίνδυνοι

Τα διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης πραγματοποιούνται εκτός του σώματος και συνεπώς δεν συνεπάγονται πρόσθετους φυσικούς κινδύνους για την ενδιαφερόμενη γυναίκα. Υπάρχει μόνο χαμηλός κίνδυνος σωματικού τραυματισμού και μόλυνσης που σχετίζεται με την αφαίρεση των αυγών. Σε αντίθεση με το PGD, το οποίο περιλαμβάνει επίσης εξέταση χρωμοσώματος χρησιμοποιώντας τη δοκιμή FISH, τα διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης μπορούν να εξετάσουν μόνο χρωμόσωμα και γενετικό υλικό από τη μητέρα.

Αυτό σημαίνει ότι ένα αρνητικό τεστ FISH, στο οποίο δεν έχουν διαγνωστεί χρωμοσωμικές ή γενετικές παρεκκλίσεις, μπορεί να προκαλέσει υπερβολικά θετικές προσδοκίες στους γονείς σχετικά με την πορεία της εγκυμοσύνης και της επακόλουθης γέννησης. Δεν καταγράφονται χρωμοσωμικές παρεκκλίσεις του πατρικού γονιδιώματος και πιθανώς υπάρχουσες ανωμαλίες του Y χρωμοσώματος, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν κληρονομική ασθένεια που σχετίζεται με το φύλο. Από αυτή την άποψη, τα διαγνωστικά προ-γονιμοποίησης είναι ακόμη πιο ελλιπή από την PGD, στην οποία μπορεί να εξεταστεί ολόκληρο το γονιδίωμα του εμβρύου στο στάδιο της βλαστού.

Ωστόσο, ακόμη και με αρνητική PGD, δεν αποκλείεται ότι υπάρχουν γενετικά ελαττώματα στο γονιδίωμα του εμβρύου που μπορούν να προκαλέσουν ανεπιθύμητες εξελίξεις και πιθανώς βλάβες μετά τη γέννηση. Η δοκιμή FISH μπορεί να αναφέρεται μόνο σε επιλεγμένα χρωμοσώματα και γονίδια.