ΠΡΟΕΜΦΥΤΕΥΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ

Filed in BLOG by on 8 Δεκεμβρίου 2014 0 Comments

Παρά τις τεράστιες προόδους που έχουν συντελεστεί στη γενετική τα τελευταία χρόνια, περίπου το 1% των παιδιών που γεννιούνται πάσχουν από μία κληρονομική γενετική ασθένεια (Delhanty, 1994). Με την προγεννητική διάγνωση, πολλές από αυτές τις ασθένειες μπορούν να διαγνωστούν μετά από βιοψία χοριονικών λαχνών ή αμνιοκέντηση, στο τέλος του πρώτου ή την αρχή του δευτέρου τριμήνου της εγκυμοσύνης. Η διάγνωση γίνεται με κυτταρογενετικές, μοριακές ή βιοχημικές μεθόδους ανάλυσης, ανάλογα με την πιθανή πάθηση. Αν το έμβρυο βρεθεί ότι πάσχει από κάποια ασθένεια, το ζευγάρι βρίσκεται αντιμέτωπο με το δίλημμα διακοπής της εγκυμοσύνης. Δυστυχώς, πολλά ζευγάρια-φορείς μίας γενετικής νόσου καταλήγουν σε επαναλαμβανόμενες διακοπές εγκυμοσύνης, με πολύ σημαντικό οργανικό και ψυχολογικό κόστος (Penketh & McLaren, 1984).

Μια εναλλακτική λύση στην προγεννητική διάγνωση είναι η ανίχνευση του γενοτύπου των εμβρύων πριν ακόμα από την αρχή της εγκυμοσύνης. Αυτό είναι δυνατό όταν, μετά από εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF), γίνει η διαγνωση των παθολογικών και φυσιολογικών εμβρύων, στο διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ ωοληψίας και εμβρυομεταφοράς. Έτσι, μόνο τα έμβρυα τα οποία είναι φυσιολογικά, θα μεταφερθούν για εμφύτευση στη μητέρα και έτσι μία εγκυμοσύνη μπορεί να αρχίσει χωρίς την ανησυχία για μία πιθανή διακοπή της κύησης μετά από μία βεβαρημένη διάγνωση (Edwards, 1965). Η τεχνική αυτή (Προεμφυτευτική διάγνωση) απαιτεί ασφαλείς μεθόδους για τη βιοψία ενός ή περισσοτέρων κυττάρων από το έμβρυο και πολύ ευαίσθητες και ακριβείς διαγνωστικές τεχνικές που θα επιτρέψουν την ανάλυση στο στάδιο του ενός κυττάρου.

Πώς ξεκίνησε η προεμφυτευτική διάγνωση
H ιδέα της προεμφυτευτικής διάγνωσης έχει προταθεί αρχικά από τον Robert Edwards, τον πατέρα της εξωσωματικής γονιμοποίησης (Edwards, 1965). Οι Gardner & Edwards εφήρμοσαν την ιδέα αυτή το 1968 και διέγνωσαν το φύλο βλαστοκύστεων κουνελιού εξετάζοντας βιοψία τροφοβλάστης για φυλετική χρωματίνη (Gardner & Edwards, 1968). Είκοσι περίπου χρόνια αργότερα, μετά από πολλές βελτιώσεις των μεθόδων για γονιμοποίηση in vitro στον άνθρωπο και μετά την ανάπτυξη κατάλληλων τεχνικών μοριακής βιολογίας και ειδικά της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης (White et. al, 1989; Mullis et. al, 1986; Saiki et. al, 1988), έγινε δυνατόν να επιτευχθεί το ίδιο με ανθρώπινα έμβρυα. Οι πρώτες εγκυμοσύνες στον άνθρωπο ήταν αποτέλεσμα της μεταφοράς θήλεων εμβρύων σε γυναίκες οι οποίες βρίσκονταν σε υψηλό κίνδυνο μετάδοσης φυλοσύνδετων γενετικών παθήσεων, έγιναν δυνατές το 1989 στην Αγγλία, στο νοσοκομείο Hammersmith και κατέληξαν στη γέννηση υγιών κοριτσιών (Handyside et. al, 1990).

Η πρώτη εφαρμογή της προεμφυτευτικής διάγνωσης έγινε για τη διάγνωση φυλοσύνδετων γενετικών ασθενειών, οι οποίες μεταδίδονται μέσω υγειών γυναικών φορέων και συνήθως νοσούν μόνο τα αγόρια ενώ τα κορίτσια είναι υγιή. Στις περισσότερες από αυτές τις παθήσεις η μοριακή βάση της ασθένειας είναι γνωστή και η προγεννητική διάγνωση είναι δυνατή. Παρ” όλα αυτά, υπάρχει ακόμα ένας πολύ μεγάλος αριθμός φυλοσύνδετων ασθενειών, όπου το υπεύθυνο γονίδιο δεν έχει βρεθεί. Έτσι σαν πρώτο βήμα στην προεμφυτευτική διάγνωση επιλέξαμε να αναπτύξουμε μεθόδους οι οποίες επιτρέπουν διάγνωση του φύλου, μια και αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί σε όλες τις οικογένειες με φυλοσύνδετη πάθηση άσχετα από το ποια είναι η συγκεκριμένη γενετική ασθένεια η μετάλλαξη. Για τη διάγνωση του φύλου στο προεμφυτευτικό στάδιο χρησιμοποιήθηκε η αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει τον πολλαπλασιασμό συγκεκριμένων γονιδιακών τόπων περισσότερο από 1.000.000 φορές (Mullis et al, 1986). Τα πιο σημαντικά πλεονεκτήματα της μεθόδου PCR για την προεμφυτευτικη διάγνωση είναι η μεγάλη της ευαισθησία (που επιτρέπει ανάλυση από ένα κύτταρο) και η ταχύτητα της (μέσα σε λίγες ώρες έχουμε το διαγνωστικό αποτέλεσμα) (Saiki et al, 1988). Έτσι είναι δυνατόν κάνοντας τη βιοψία το πρωί, το βράδυ της ίδιας μέρας να έχουμε το αποτέλεσμα ώστε να γίνει η εμβρυομεταφορά μέσα στον κατάλληλο χρόνο. Η πρώτη εφαρμογή της μεθόδου ήταν η ανίχνευση μίας αλληλουχίας στο χρωμόσωμα Υ (Kontogianni et al, 1996). Έτσι κατέστει δυνατόν να γίνει ο διαχωρισμός μεταξύ αρρένων και θηλέων εμβρύων και η εμφύτευση μόνο των θηλέων. Στο πρώτο στάδιο της εφαρμογής της προεμφυτευτικής διάγνωσης, ξεκίνησαν τη διαδικασία ζευγάρια τα οποία κινδύνευαν να μεταδώσουν φυλοσύνδετες γενετικές παθήσεις, οι οποίες συμπεριλαμβάνουν την φυλοσύνδετη διανοητική καθυστέρηση, το σύνδρομο Lesch-Nyhan, την αμαυροειδή αμφιβληστροπάθεια (Retinitis pigmentosa) και την μυϊκή δυστροφία του Duchenne. Ο αριθμός των ωαρίων που ελήφθησαν απο αυτά τα ζευγάρια (στην πλειονότητα χωρίς πρόβλημα γονιμότητας), τα ποσοστά γονιμοποίησης και η ανάπτυξη των εμβρύων ήταν παρόμοιος με αυτόν που είχαν ληφθεί από ζευγάρια τα οποία είχαν πρόβλημα στειρότητας. Τα έμβρυα τα οποία έφτασαν στο στάδιο των 6 με 10 κυττάρων την τρίτη ημέρα, υποβλήθηκαν σε βιοψία και τα περισσότερα από αυτά (95%) έδωσαν διαγνωστικό αποτέλεσμα. Από τα πρώτα 8 ζευγάρια, οι πέντε από τις οκτώ γυναίκες έμειναν έγκυες μετά από 13 κύκλους εξωσωματικής γονιμοποίησης και οι πρώτες δύο είχαν δίδυμες κυήσεις ενώ οι υπόλοιπες είχαν μονήρεις (Handyside et al, 1990).

Το καλοκαίρι του 1990 γεννήθηκαν τα πρώτα μωρά στον κόσμο μετά από προεμφυτευτική διάγνωση.(Βλέπε Φώτο)

 

Η προεμφυτευτική διάγνωση σήμερα
Η προεμφυτευτική διάγνωση (PGD) γίνεται μετά από εξωσωματική γονιμοποίηση. Η διαδικασία συμπεριλαμβάνει διέγερση των ωοθηκών, προκειμένου να δημιουργηθούν πολλά ωάρια που στη συνέχεια γονιμοποιούνται με ICSI (μικρογονιμοποίηση). Η βιοψία ενός βλαστομεριδίου από κάθε έμβρυο γίνεται από εξειδικευμένο εμβρυολόγο και η γενετική ανάλυση απαιτεί εξειδικευμένο εργαστήριο. Ανάλογα με τα αποτελέσματα αυτών, τοποθετούνται στη μήτρα μόνο εκείνα τα έμβρυα τα οποία έχουν φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων ή δεν φέρουν το συγκεκριμένο νόσημα της οικογένειας. Στις οικογένειες υψηλού κινδύνου λόγω βεβαρημένου οικογενειακού ιστορικού, απαραίτητος είναι ο σχεδιασμός ειδικού πρωτοκόλλου για κάθε νόσημα και για κάθε οικογένεια ξεχωριστά, οπότε αυτό πρέπει να γίνει τουλάχιστον 1-2 μήνες πριν από την εξωσωματική και προεμφυτευτική γενετική διάγνωση. Βεβαίως η ανάλυση μόνο ενός κυττάρου για κάθε έμβρυο δεν έχει την ίδια ασφάλεια αποτελέσματος όπως όταν γίνεται προγεννητικός έλεγχος στο α΄ ή το β΄ τρίμηνο. Το ποσοστό λάθους της προεμφυτευτικής διάγνωσης μετά από πολλές μελέτες φαίνεται ότι είναι περίπου 5-10% και αυτό οφείλεται αφ’ ενός στη δυνατότητα και ευαισθησία των τεχνικών, που δεν είναι το ίδιο ακριβείς στο επίπεδο του ενός κυττάρου, όσο είναι στο επίπεδο των 300.000 – 500.000 κυττάρων. Για το λόγο αυτό είναι απαραίτητος ο προγεννητικός έλεγχος στην κύηση που προκύπτει μετά από προεμφυτευτική διάγνωση.

Σήμερα η προεμφυτευτική διάγνωση έχει βοηθήσει εκατοντάδες οικογένειες ανά τον κόσμο ώστε να γεννήσουν ένα υγιές παιδί.

Βιβλιογραφία

Handyside, A. H., Kontogianni, E. H., Hardy, K., Winston, R. M. 1990. Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by Y-specific DNA amplification. Nature 344:768-770.

Kontogianni, E.H., Griffin, D.K. and Handyside, A.H. (1996). Identifying the sex of human preimplantation embryos in X-linked disease; amplification efficiency of a Y-specific alphoid repeat from single blastomeres with two lysis protocols. Accepted by J. Ass. Repr. Genet.

Handyside, A.H., Kontogianni, E.H. (1991). DNA analysis of gametes and embryos. Workshop No II. In «Proceedings of the First Symposium on Preimplantation Genetics», pp 142-145. Plenum, New York.

Griffin, D.K., Handyside, A.H., Harper, J.Wilton, L., Atkison, G., Soussis, J., Wells, D., Kontogianni, E.H., Tarin, J., Geber, S., Ao, A., Winston, R.M.L and Delhanty, J.D.A. (1994). Results of a clinical trial involving preimplantation diagnosis of sex by dual fluorescent in situ hybridization. J. Ass. Repr. Genet., Vol. 11, No 3, pp132-143.

Kontogianni, E.H., Hardy, K. and Handyside, A.H. (1991). Co-amplification of X- and Y-specific sequences for sexing human preimplantation embryos. In «Proceedings of the First Symposium on Preimplantation Genetics», pp 139-142. Plenum, New York.

Mullis, K., Faloona, F., Scharf, S., Saiki, R., Horn, G., Erlich, H. 1986. Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction. Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. 51 Pt 1:263-273.

Monk, M., Zuccoti, M., Thornhill, A., Holding, C., Kontogianni, E.H. and Daniels, R. (1996). Single cell analysis of chromosomes and genes in development. Accepted by Europ. Embr. Transf.

Verlinsky, Y., Handyside, A.H., Edwards, R., Kulliev, A., Liebaers, I., Coonen, E., Plachot, S., Strom, C., Braude, P., Van Streirtenheim, A., Monk, M., Harper, J., Kontogianni, E.H. & Wilton, L. (1994). Preimplantation Genetic diagnosis of genetic and chromosomal disorders. J. Ass. Repr. Genet., Vol. 11, pp 236243

Verlinsky, Y., Handyside, A.H.,Simpson, J.L., Edwards, R., Kulliev, A., Liebaers, I., Coonen, E., Plachot, M., Carson, S., Strom, C., Braude, P., Van Streirtenheim, A., Monk, M., Harper, J., Kontogianni, E.H., Mathews, C. and Wilton, L. (1993). Current progress in Preimplantation Genetic diagnosis. J. Ass. Repr. Genet., Vol. 10 No 5 pp 353-360.

Ao, A., Kontogianni, E.H., Taylor, D. and Handyside, A.H. (1995) Embryonic gene expression in the human preimplantation embryo. Development and Function of the Reproducted Organs. Ch. 3, pp 68-95.

About the Author ()

Leave a Reply

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *