Prefeilizacijos diagnostika

Prefeilizacijos diagnostika suteikia galimybę atlikti kiaušialąsčių genetinius tyrimus kaip apvaisinimo in vitro (IVF) dalį. Tyrimai atliekami 1-ojo ir 2-ojo poliarinio kūno chromosomomis, atsirandančiomis per 1-ą ir 2-ą mejozę po to, kai vyriškas spermatozoidas patenka į kiaušinio ląstelę. Šio metodo pranašumas yra tai, kad de iure nėra išankstinė implantacijos diagnozė (PGD), nes tyrimas atliekamas prieš sujungiant moters ir vyro branduolį, todėl kai kuriose šalyse, kur PGD uždrausti, leidžiama naudoti derlingumo diagnozę.

Kas yra derlingumo diagnostika?

Prefertizacijos diagnostika leidžia aptikti chromosomų aberacijas moters kiaušinio haploidiniame genome, naudojant apvaisinimą in vitro (IVF). Visų pirma, galima nustatyti tam tikrų chromosomų skaitinius nuokrypius (aneuploidiją) ir tam tikrų genų anomalijas, sukeliančias paveldimas ligas. Kai vyriškas spermatozoidas įvedamas į kiaušinio ląstelės citoplazmą IVF metu, sužadinama pirmoji ir antroji kiaušialąsčių mejozės (I ir II mejozė).

Padalijimas sukuria dvi „nereikalingas“ ląsteles, polinius kūnus, turinčias tą patį chromosomų rinkinį, kaip ir pati kiaušinio ląstelė. Poliariniai kūnai, kuriuos paprastai suskaidytų kūnas, pašalinami atliekant poliarinio kūno biopsiją chromosomų tyrimui. Kadangi polių kūnų diagnostika visada atliekama, procedūra taip pat vadinama polinių kūnų diagnostika (PKD). Tyrimo metodo pranašumas yra tas, kad jis taip pat gali būti atliekamas kai kuriose šalyse, kuriose draudžiama išankstinė implantacija (PGD), nes tyrimas atliekamas kiaušinio ląstelės genome, kai spermos ląstelės ir kiaušinio ląstelės branduoliai dar nėra sulieti.

Trūkumas yra tas, kad galima ištirti tik motinos genomo chromosomų aberacijas. Šiuo metodu negalima nustatyti spermos, patekusios į kiaušinio citoplazmą, chromosomų. Su Y susietos ligos negali būti atpažįstamos, nes kiaušinio ląstelės haploidinėje chromosomų rinkinyje negali būti Y-chromosomos.

Funkcija, poveikis ir tikslai

Išankstinio apvaisinimo metu atliekant genetinio polinio kūno tyrimo formą, tam tikrose motinos genomo chromosomose gali būti nustatomos skaitinės anomalijos (aneuploidija), taip pat translokacijos, kuriose chromosomų segmentai buvo atskirti ir vėl integruoti netinkamoje vietoje. Be to, gali būti diagnozuotos X-sujungtos genų mutacijos, paveldimos iš motinos ir pagrįstos vieno geno mutacija (monogeninė liga). Tai reiškia, kad reikia žinoti apie galimą paveldimą ligą, kad būtų galima specialiai ištirti tam tikrą geną X chromosomoje.

Recesyvinio paveldėjimo atveju yra tikimybė, kad polinės kūno X chromosomos - taigi ir apvaisintos kiaušialąstės X chromosoma - turi sveiką atitinkamo geno alelį. Pati procedūra apima poliarinio kūno biopsiją, kurioje du haploidiniai poliniai kūnai pašalinami iš kiaušinio ląstelės, o tada chromosomos tiriamos FISH (fluorescencinė in situ hibridizacija). Polinių kūnų biopsija yra didžiulis iššūkis laboratorijai, atliekančiai darbus, nes identifikuoti ir izoliuoti polinius kūnus reikia tam tikros patirties. Atliekant FISH tyrimo procedūrą, pasirinktoms chromosomoms yra prieinami vadinamieji DNR zondai, kurie prisijungia prie atitinkamų haploidinių chromosomų, nes turi papildomą aminorūgščių seką.

DNR zondai yra pažymėti skirtingomis fluorescencinėmis spalvomis, kad chromosomas būtų galima identifikuoti naudojant specialią programinę įrangą ir suskaičiuoti automatiškai. Daugelis chromosomų aberacijų, tokių kaip aneuploidijos ir chromosomų poslinkiai chromosomoje, yra mirtini. Tai reiškia, kad IVF arba nesudaro zigotos, arba embrionas atmetamas po to, kai jis persodinamas į gimdą, arba kad įvyksta ankstyvas ar vėlyvas persileidimas. Kadangi chromosomų aberacijų dažnis moterų kiaušialąstelėse didėja su amžiumi, svarbus derlingumo diagnostikos tikslas yra teigiamas apvaisintų kiaušinių pasirinkimas. Į gimdą persodinami tik apvaisinti kiaušiniai su nepažeistu genomu, jei jie yra atpažįstami.

Teigiamas pasirinkimas turėtų padidinti nėščiųjų skaičių po IVF ir sumažinti atmestų apvaisintų kiaušinių skaičių bei persileidimų skaičių. Kitas tikslas yra nuo pat pradžių pašalinti paveldimas ligas, pagrįstas chromosomų aberacijomis ar tam tikrais pakartotinai persodinto apvaisinto kiaušinio genetiniais defektais, teigiamu apvaisintų kiaušinių pasirinkimu. Tipiškos paveldimos ligos, kurias galima pašalinti atliekant testą, yra cistinė fibrozė, stuburo raumenų atrofija ir pjautuvinių ląstelių anemija.

Rizika, šalutinis poveikis ir pavojai

Prefertifikacijos diagnostika atliekama už kūno ribų, todėl tai nekelia jokios papildomos fizinės rizikos atitinkamai moteriai. Kiaušinių pašalinimas yra tik nedidelė fizinio sužeidimo ir infekcijos rizika. Priešingai nei PGD, į kurį taip pat įeina chromosomų tyrimas naudojant FISH testą, taikant derlingumo diagnozę galima iš motinos ištirti tik chromosomas ir genetinę medžiagą.

Tai reiškia, kad neigiamas FISH testas, kurio metu nebuvo diagnozuota chromosomų ar genetinių aberacijų, gali sukelti pernelyg teigiamus tėvų lūkesčius dėl nėštumo eigos ir vėlesnio gimimo. Tėvų genomo chromosomų aberacijos ir galimos esamos Y chromosomos anomalijos, galinčios sukelti su lytimi susijusią paveldimą ligą, nėra registruojamos. Šiuo atžvilgiu išankstinė apvaisinimo diagnostika yra dar neišsami nei PGD, kai galima ištirti visą embriono genomą blastulų stadijoje.

Tačiau net esant neigiamam PGD negalima atmesti galimybės, kad embriono genome yra genetinių defektų, kurie po gimimo gali sukelti nepageidaujamus pokyčius ir galbūt sutrikti. FISH testas gali būti susijęs tik su pasirinktomis chromosomomis ir genais.