Προεμφυτευτική γενετική διάγνωση

Η προεμφυτευτική γενετική διάγνωση (Preimplantation Genetic Diagnosis) είναι μια μέθοδος με την οποία είναι δυνατή η διάγνωση μιας χρωμοσωματικής ανωμαλίας ή ενός γενετικού νοσήματος σε ένα κύτταρο ή σε μερικά κύτταρα τα οποία απομονώνονται από ένα έμβρυο (σε κάποιες περιπτώσεις και στα πολικά σωμάτια που απελευθερώνονται από το ωάριο) πριν από την εμφύτευσή του στη μήτρα έπειτα από διαδικασία εξωσωματικής γονιμοποίησης.

Γράφει η
Λίνα Φλωρεντίν
Μοριακή Βιολόγος – Κυτταρογενετίστρια
Διευθύντρια ΑλφαLab, Κέντρο Μοριακής Βιολογίας και Κυτταρογενετικής

Από την εφαρμογή της μεθόδου αυτής ωφελούνται 4 ομάδες ζευγαριών:

1. Τα ζευγάρια που αντιμετωπίζουν ανεξήγητα προβλήματα γονιμότητας, επαναλαμβανόμενες αποβολές, ανεπιτυχείς προσπάθειες εξωσωματικής γονιμοποίησης ή αν ένας εκ των δύο είναι φορέας χρωμοσωματικής αναδιάταξης.

2. Τα ζευγάρια όπου ο ένας ή και οι δύο είναι φορείς ενός γενετικού νοσήματος, όπως η μεσογειακή αναιμία, η ινοκυστική νόσος, ο καρκίνος του παχέος εντέρου κ.ά., και διατρέχουν τον κίνδυνο να το μεταφέρουν στην επόμενη γενιά.

3. Γονείς που έχουν αποκτήσει παιδί που χρειάζεται μεταμόσχευση και επιλέγουν αυτήν την μέθοδο για να φέρουν στον κόσμο παιδί που θα είναι ιστοσυμβατό με το πάσχον τέκνο τους, όπως σε κάποιες περιπτώσεις λευχαιμιών.

4. Γονείς που έχουν ένα παιδί που πάσχει από γενετικό νόσημα και χρήζει μεταμόσχευσης μυελού, οπότε με τη μέθοδο αυτή επιλέγεται έμβρυο που είναι ιστοσυμβατό με το πάσχον παιδί και δεν πάσχει το ίδιο από το γενετικό νόσημα της οικογένειας, όπως στη μεσογειακή αναιμία και στην αναιμία Fanconi.

Υπογονιμότητα, καθ’ έξιν αποβολές και προεμφυτευτική γενετική διάγνωση χρωμοσωματικών ανωμαλιών (PGS/PGD)
Αναφορικά με την πρώτη ομάδα, έχει αποδειχθεί ότι το 20% περίπου των αζωοσπερμικών ή ολιγοσπερμικών ανδρών και το 15% των υπογόνιμων γυναικών είναι επίσης φορείς χρωμοσωματικής αναδιάταξης. Tα έμβρυα των φορέων έχουν αυξημένη πιθανότητα να φέρουν υψηλό ποσοστό μη ισοζυγισμένων παραγώγων της χρωμοσωματικής αναδιάταξης και άλλων χρωμοσωματικών ανευπλοειδιών. Επίσης έχει αποδειχθεί ότι η αιτία πολλών αποβολών, καθώς και ανεξήγητης υπογονιμότητας, είναι οι ποικίλες χρωμοσωματικές ανωμαλίες (συνήθως ανευπλοειδίες, δηλαδή περισσότερα ή λιγότερα χρωμοσώματα) που φέρουν τα έμβρυα, ενώ ο καρυότυπος (η χρωμοσωματική σύσταση του κυττάρου) των γονέων είναι φυσιολογικός. Και στις δύο κατηγορίες ζευγαριών έχει αποδειχθεί ότι με την εφαρμογή της προεμφυτευτικής γενετικής γίνεται διάγνωση εκείνων των εμβρύων που φέρουν χρωμοσωματικές ανωμαλίες, οπότε επιλέγονται για εμβρυομεταφορά τα έμβρυα που φαίνονται ότι έχουν φυσιολογική χρωμοσωματική σύσταση και άρα επιτυγχάνεται αύξηση του ποσοστού κυήσεων σε αυτές τις κατηγορίες υπογόνιμων ζευγαριών.

Μεθοδολογίες ανίχνευσης χρωμοσωματικών ανωμαλιών στην προεμφυτευτική διάγνωση

Μέχρι πρόσφατα η τεχνική που επικρατούσε στη διάγνωση χρωμοσωματικών ανωμαλιών ήταν η FISH (Fluorescent In Situ Hybridization), με την οποία επιλεγμένοι φθορίζοντες ανιχνευτές χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της μη ισοζυγισμένης χρωμοσωματικής αναδιάταξης που φέρει ένας γονέας, ή φθορίζοντες ανιχνευτές χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση των πιο συχνών χρωμοσωματικών ανευπλοειδιών όπως αυτές των χρωμοσωμάτων 13, 18, 21, 16, 22 και αυτές των χρωμοσωμάτων του φύλου. Είναι γνωστό ότι ανευπλοειδίες των παραπάνω χρωμοσωμάτων είναι οι πιο συχνά εμπλεκόμενες στις αποβολές, καθώς και στη μη εμφύτευση εμβρύων έπειτα από εξωσωματική γονιμοποίηση. Όμως, εκτεταμένες μελέτες έδειξαν ότι τα έμβρυα φέρουν και άλλες χρωμοσωματικές ανευπλοειδίες που δεν εμπεριέχονται σε αυτήν την ομάδα, οπότε πρόσφατα έχει κερδίσει έδαφος η τεχνική του συγκριτικού γονιδιωματικού με μικροσυστοιχίες (CGH microarrays), με την οποία είναι δυνατή η ανίχνευση ανευπλοειδιών και των 24 χρωμοσωμάτων, καθώς και των μη ισοζυγισμένων παραγώγων των φορέων χρωμοσωματικών ανακατατάξεων. Από την εφαρμογή της υπερσύγχρονης αυτής μεθόδου, φάνηκε ότι τόσο το ποσοστό επιτυχών εμφυτεύσεων έπειτα από εξωσωματική γονιμοποίηση όσο και τα ποσοστά υγιών αναφορικά με τα χρωμοσώματα παιδιών που γεννιούνται έχει αυξηθεί σημαντικά στα υπογόνιμα ζευγάρια που δέχονται να γίνει στα έμβρυά τους προεμφυτευτική γενετική διάγνωση.

Οικογενειακό ιστορικό γενετικού νοσήματος και προεμφυτευτική γενετική διάγνωση

Από την προσέγγιση αυτή ωφελούνται ακόμη οι φορείς γενετικού νοσήματος όπως:

1. Τα ζευγάρια όπου ο ένας εκ των δύο είναι φορέας ενός γενετικού νοσήματος που κληρονομείται με τον αυτοσωμικό επικρατούντα χαρακτήρα. Στην περίπτωση αυτή ο φορέας εμφανίζει συνήθως τη νόσο με μεγάλη πιθανότητα κατά τη διάρκεια της ζωής του και τα παιδιά του έχουν 50% πιθανότητα να φέρουν το παθολογικό γονίδιο, άρα και μεγάλη πιθανότητα να εμφανίσουν και αυτά τη νόσο. Παραδείγματα είναι οι φορείς της οικογενούς πολυποδίασης του παχέος εντέρου (ΑPL), οι φορείς του οικογενούς χωρίς πολυποδίαση καρκίνου του παχέος εντέρου (σύνδρομο Lynch – HNPLL), οι φορείς του θηλώδους καρκίνου του θυρεοειδούς (MEN2), οι φορείς ή οι έχοντες οικογενειακό ιστορικό με χορεία του Huntington, πολυκυστικούς νεφρούς ενηλίκου τύπου (ADPKD), νευροϊνωμάτωση (NFI – von Recklighausen) κ.λπ.

2. Τα ζευγάρια όπου η γυναίκα είναι φορέας φυλοσύνδετων νοσημάτων όπως η αιμορροφιλία, η μυϊκή δυστροφία Duchenne/Becker, στα οποία τα άρρενα παιδιά των φορέων γυναικών έχουν 50% πιθανότητα να πάσχουν, ενώ τα θήλεα άτομα φορείς σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να εμφανίσουν ελαφρύτερη εικόνα της νόσου.

3. Τα ζευγάρια όπου και οι δύο είναι φορείς γενετικών νοσημάτων που κληρονομούνται με τον υπολειπόμενο χαρακτήρα, όπως η μεσογειακή αναιμία, η ινοκυστική νόσος, η νωτιαία μυϊκή ατροφία, στα οποία οι υγιείς, αλλά φορείς γονείς έχουν 25% πιθανότητα σε κάθε κύηση να αποκτήσουν παιδί με το νόσημα αυτό.

Προεμφυτευτική γενετική διάγνωση για HLA ιστοσυμβατότητα

Στις περιπτώσεις όπου ένα παιδί πάσχει από κακοήθη νόσο, όπως η λευχαιμία, ή από γενετική νόσο, όπως η μεσογειακή αναιμία, που μπορεί να θεραπευτεί με μεταμόσχευση μυελού τον οστών ή αίμα ομφαλίου λώρου, μελετώνται γονείς και πάσχον παιδί τόσο για το γενετικό νόσημα όσο και για την HLA ιστοσυμβατότητα. Κατά την προεμφυτευτική διάγνωση εντοπίζονται και γίνεται εμβρυομεταφορά σε εκείνα τα έμβρυα που είναι HLA ιστοσυμβατά με το πάσχον παιδί, ή εκείνα τα έμβρυα που δεν πάσχουν από το γενετικό νόσημα της οικογένειας και είναι ιστοσυμβατά με το πάσχον παιδί.

Αξίζει να σημειωθεί ότι προεμφυτευτική γενετική διάγνωση μπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε γενετικό νόσημα είναι γνωστό το γονίδιο που εμπλέκεται και έχει εντοπιστεί η βλάβη. Το εργαστήριο Γενετικής που αναλαμβάνει την προεμφυτευτική διάγνωση πρέπει να είναι εξαιρετικά έμπειρο στο σχεδιασμό του ελέγχου οποιουδήποτε γενετικού νοσήματος πληροί τις προδιαγραφές που προαναφέρονται και συνήθως χρειάζεται περίπου 1-2 μήνες για να προετοιμαστεί, μια διαδικασία η οποία είναι απαραίτητη.

Εν συντομία, η διαδικασία που συμπεριλαμβάνει την προεμφυτευτική γενετική διάγνωση, εφαρμόζεται έπειτα από εξωσωματική γονιμοποίηση κατά την οποία, με διέγερση, παράγονται ωάρια τα οποία στη συνέχεια γονιμοποιούνται με το σπέρμα του συζύγου. Συνήθως την τρίτη μέρα και στο στάδιο των 6-8 κυττάρων του μοριδίου ο εξειδικευμένος εμβρυολόγος αφαιρεί 1-2 κύτταρα από κάθε έμβρυο, τα οποία δίνονται στο Εργαστήριο Γενετικής για την ανάλυση. Η διάγνωση ολοκληρώνεται συνήθως εντός 24 ωρών και προσδιορίζονται τα μoρίδια που δε φέρουν τη χρωμοσωμική ή γενετική ανωμαλία. Αναλόγως, όμως, με την περίπτωση, είναι δυνατόν να γίνει βιοψία πρώτου και δεύτερου πολικού σωματίου, από τα οποία γίνεται διάγνωση χρωμοσωμικών ανωμαλιών ή γενετικού νοσήματος, το μειονέκτημα όμως αυτής της προσέγγισης είναι ότι διαγιγνώσκεται μόνο η μητρική ανωμαλία. Εναλλακτικά, μπορεί να γίνει βιοψία βλαστοκύστης την πέμπτη μέρα της ανάπτυξης του εμβρύου. Επομένως, με την προεμφυτευτική γενετική διάγνωση μειώνεται η πιθανότητα σύλληψης παθολογικών εμβρύων σε εκείνες τις οικογένειες όπου ο κίνδυνος είναι υψηλός.

Οι εξελιγμένες τεχνολογίες της γενετικής δίνουν πλέον τη δυνατότητα σε εκατοντάδες ζευγάρια που λαχταρούν και αποζητούν να κρατήσουν στην αγκαλιά τους ένα υγιές παιδί, να το πετύχουν. Η προεμφυτευτική γενετική διάγνωση βελτιώνει σημαντικά τα ποσοστά επιτυχούς κύησης στα υπογόνιμα ζευγάρια και βοηθά τα ζευγάρια φορείς γενετικού νοσήματος να αποκτήσουν ένα υγιές παιδί. Στην Ελλάδα γίνεται προεμφυτευτική γενετική διάγνωση τα τελευταία 15 χρόνια με μεγάλη επιτυχία.

Νοέμβριος 2012