PGS - preimplantačný genetický screening
PGD - preimplantačná genetická diagnostika

Akú metódu PGD/PGS zvoliť? Metóda aCGH odhalí až o 50% viac abnormalít a o 20% viac abnormálnych embryí ako metóda FISH. Odporúča sa teda vykonávanie PGD/PGS technikou DNA čipov (aCGH).

Techniky PGD (preimplantačnej genetickej diagnostiky)

Hlavná výhoda biopsie blastocýst spočíva v tom, že na rozdiel od biopsie trojdenných embryí, kedy je možné vyšetriť iba 1-2 bunky, získame biopsiou 5. (6. deň) viac kvalitného materiálu (3-6 buniek) potrebného k vyšetreniu – tým je vyšetrenie presnejšie.

Všeobecne sú na PGD využívané dva postupy – na úrovni chromozómov (FISH, aCGH) a na úrovni génov (PCR). Technika FISH je indikovaná v prípade, kedy je pacientka vyššieho veku, opakovane potratila alebo sú zistené chromozómové prestavby – translokácie. Metódy FISH a aCGH umožňujú nájsť poruchy v počte a stavbe chromozómov, ktoré by mohli viesť k vzniku vrodených vývojových vád a iných ochorení. Použitie PGD metód zvyšuje šancu na otehotnenie až na 65% po zavedení jedného embrya.

Metóda PCR slúži k analýze konkrétneho – v rodine zisteného – monogénneho ochorenia (napr. Huntingtonova chorea, cystická fibróza, polycystické ľadviny, tuberózna skleróza a mnoho ďalších) – vyšetrením a zavedením zdravého embrya predídeme ďalšiemu dedičnému prenášaniu i veľmi závažných a ťažko liečiteľných chorôb na potomstvo.

Preimplantačná genetická diagnostika a screening

Vďaka kvalitne zrealizovanému PGD/PGS sa zvyšuje Vaša šanca na otehotnenie o viac ako 30%.

Aký je rozdiel medzi preimplantačným genetickým screeningom (PGS) a preimplantačnou genetickou diagnostikou (PGD)? PGS je v podstate hľadanie akejkoľvek zmeny v genetickej výbave embrya. S využitím metód PGS kontrolujeme celú DNA po jej veľkých úsekoch na úrovni chromozómov alebo ich častí. Pre PGS sa používa technika Fluorescenčnej in situ hybridizácie (FISH), ktorá umožňuje analyzovať 5 chromozómov (13, 18, 21, X a Y) –odchýlky v počte týchto chromozómov vedú k samovoľnému potratu alebo k narodeniu dieťaťa s vážnym postihnutím. Najznámejší je Downov syndróm, v prípade ktorého je nadpočetným chromozómom chromozóm 21. Metóda FISH je ale postupne nahrádzaná technikou DNA čipov (aCGH), vďaka ktorej je možná analýza všetkých chromozómov. Naopak pri PGD ide o hľadanie konkrétnej genetickej zmeny – mutácie. Technika PGD je tiež určená rodičom, ktorí sú nositeľmi balansovanej translokácie t.j. prestavby genetického materiálu medzi chromozómami. Práve im táto technika umožňuje výber embrya, ktoré neponesie nebalansovanú formu translokácie, teda formu spojenú s postihnutím potomka.

Prečo realizovať genetický skríning či diagnostiku?

Veľkú väčšinu reprodukčných strát (asi 80%) či samotné neuchytenie embrya v maternici môžu spôsobiť tzv. chromozomálne aberácie t.j. patologické zmeny v DNA embryí. Tie môžu vznikať nesprávnym delením buniek embrya z rôznych príčin. Tiež bolo dokázané, že počet chromozomálnych aberácii v zárodočných bunkách rastie s vekom. Metódy PGS sú preto veľkou pomocou pri výbere embrya bez týchto chromozomálnych aberácií, zvyšujú pravdepodobnosť jeho uchytenia a správneho vývoja v maternici. Metódy PGD pre zmenu umožňujú vylúčiť embryá nesúce konkrétnu zmenu v DNA, vedúcu k závažnému ochoreniu (v prípade monogénnych ochorení), alebo vylúčiť embryá nesúce nebalansované zmeny v DNA (v prípade translokácií).

Veľkým prínosom PGS/PGD je tiež finančná úspora. Minimalizujú sa tak transfery embryí s chromozomálnymi aberáciami spojenými so samovoľnými potratmi. Nemalú rolu tiež hrá zníženie psychickej záťaže, ktorá je s asistovanou reprodukciou často spojená.

Mám istotu, že s využitím PGS/PGD budem mať zdravé dieťa?

Prínos techník PGS/PGD spočíva hlavne v možnosti výberu embrya a v zvýšení pravdepodobnosti otehotnenia. V jednom menštruačnom cykle ženy sa táto pravdepodobnosť pohybuje okolo 25% v závislosti od veku ženy. Vďaka technikám využívaným v PGS/PGD sa pravdepodobnosť otehotnenia zvyšuje. V prípade PGS je vybrané embryo bez veľkých zmien v genetickej výbave, predovšetkým teda zmien v počte chromozómov a ženy sa tak môžu vyhnúť zbytočným embryotransferom a následným reprodukčným strátám z dôvodu chýbania alebo naopak nadbytku chromozómov.

V prípade PGD existuje až 95% pravdepodobnosť, že embryo nenesie konkrétnu chorobu , pre ktorú bolo vyšetrované alebo nenesie nebalansovanú translokáciu. Existuje však samozrejme možnosť, že počas vnútromaternicového vývoja dôjde k udalostiam, ktoré genóm ovplyvnia. Či už sú to rôzne infekcie alebo fyzikálne príčiny. Riziko narodenia dieťaťa s niektorou s vývojových chýb teda hrozí vždy. V ľudskej populácii ide asi o 3-5% živonarodených detí. Do týchto vrodených vývojových chýb sú započítané aj chyby menej závažné ako napr. ľahšie rázštepové chyby a pod.

V každom prípade je potrebné venovať veľkú pozornosť prenatálnemu skríningovému programu u ošetrujúceho gynekológa. Vďaka dobre prepracovanému systému prenatálnej starostlivosti v našej krajine sa riziko narodenia geneticky poškodeného potomka znižuje na najmenšie možné minimum.

Ako sa PGS/PGD realizuje?

PGS- FISH je viazané na umelé oplodnenie (IVF). Po odbere vajíčok, ich oplodnení a po 5-6 dňovej kultivácii, je na vhodných embryách zrealizovaná biopsia (je odobraných niekoľko buniek)

Tieto odbioptované bunky sú následne testované už dopredu vybranou technikou (FISH, aCGH, PCR). Zdravé embryá sú zavedené (transferované) pacientke do maternice alebo sú zamrazené a tak uchované pre ďalšie použitie.

Metódy PGD/PGS dlhodobo zvyšujú úspešnosť o viac ako 30% - šanca na otehotnenie je teda až 75% pri jednom transfere jedného vyšetreného embrya.

Dlhodobé štatistiky dokazujú, že PGD/PGS a transfer embryí bez genetických abnormalít je zásadným prelomom v úspešnosti IVF cyklov. Rozdiel medzi biochemickým tehotenstvom ( pozitívnym tehotenským testom ) a klinickým tehotenstvom a akciou srdca sú len 2% ( u embryí vyšetrených aCGH ). Tehotenské straty sú teda veľmi často spôsobené genetickými chybami u embrya.

Fluorescenčná in situ hybridizácia (FISH):

Molekulárno-cytogenetická metóda, ktorá umožňuje odhaliť početné alebo štrukturálne zmeny chromozómov vďaka využitiu farebných značiek. Nafarbiť sa dajú celé chromozómy alebo ich konkrétne časti – teda úseky DNA. Ako farbivo sa používajú tzv. fluorochrómy. Výsledok je potom hodnotený vo fluorescenčnom mikroskope. V rámci PGD sú analyzované chromozómy 13, 18, 21 a pohlavné chromozómy X a Y.

Ako sa PGS – FISH realizuje?

PGS- FISH je viazané na umelé oplodnenie (IVF). Po odbere vajíčok, ich oplodnení a po 5-6 dňovej kultivácii, je na vhodných embryách zrealizovaná biopsia (je odobraných niekoľko buniek).

Odbioptované bunky sú potom testované – výsledok vyšetrenia je známy asi po 4. hodinách, tzn. že je možné zrealizovať čerstvý embryotransfer. Ostatné embryá je ale možné zamraziť a v niektorom ďalšom cykle je zrealizovaný kryoembryotransfer.

Metódy PGD/PGS zvyšujú úspešnosť o viac ako 30% - šanca na otehotnenie je teda až 75% pri jednom transfere jedného vyšetreného embrya.

Technika DNA čipov (aCGH):

Molekulárno - cytogenetická metóda, ktorá umožňuje analyzovať celý genóm v rámci PGD (všetky chromozómy embrya) v jedinej analýze a odhaliť tak početné alebo štruktúrne zmeny chromozómov. DNA embrya je označená farebnými značkami a intenzita farby týchto značiek je potom porovnaná s intenzitou farby značiek na kontrolnej DNA. Pomer intenzít týchto farieb je vyhodnotený pomocou špeciálneho počítačového programu a je stanovený výsledok.

U starších žien vzniká výrazne väčší počet chromozomálne abnormálnych blastocýst v porovnaní so ženami mladšími – u mladších žien (29-34 rokov) bolo technikou CGH detekovaných 46,5 % chromozomálne abnormálnych embryí, v porovnaní so skupinou starších žien (35-50 rokov), kde bolo detekovaných viac ako 60 % chromozomálne abnormálnych embryí (Fragouli, 2011).

Ako sa PGD/PGS – aCGH realizuje?

PGS- FISH je viazané na umelé oplodnenie (IVF). Po odbere vajíčok, ich oplodnení a po 5-6 dňovej kultivácii, je na vhodných embryách zrealizovaná biopsia (je odobraných niekoľko buniek).

Keďže nie je technicky možné získať výsledok aCGH vyšetrenia po biopsii na 5. alebo 6. deň kultivácie (do čerstvého transferu), embryá sú po biopsii zamrazené a odbioptované bunky sú testované technikou aCGH. Výsledky vyšetrenia sú známe do 2-3 týždňov od biopsie. V niektorom z ďaľších cyklov je následne realizovaný kryoembryotransfer embrya, u ktorého neboli po vyšetrení zistené genetické abnormality. Ostatné zdravé embryá zostávajú zamrazené a tak uchované pre ďaľšie použitie v budúcnosti.

Dlhodobé štatistiky dokazujú, že PGD/PGS a transfer embryí bez genetických abnormalít je zásadným prelomom v úspešnosti IVF cyklov. Rozdiel medzi biochemickým tehotenstvom (pozitívnym tehotenským testom) a klinickým tehotenstvom s akciou srdca sú len 2% (u embryí vyšetrených aCGH). Tehotenské straty sú teda veľmi často spôsobené genetickými chybami u embrya.

Metódy PGD/PGS dlhodobo zvyšujú úspešnosť o viac ako 30% - šanca na otehotnenie je teda až 75% pri jednom transfere jedného vyšetreného embrya.

Zoznam najznámejších monogénnych ochorení:

• Alagillov syndróm
• Alfa talasémia
• Alportov syndróm
• Beckerova muskulárna dystrofia
• Beta talasémia
• Crouzonov syndrom
• Cystická fibróza
• Deficit alfa 1 antitripsínu
• Duchenova muskulárna dystrofia
• Dedičný difúzny nádor žaludka (E-cadherin)
• Dedičné nádorové ochorenie prsníka (BRCA1, BRCA2)
• Dedičný nepolypózny kolorektálny karcinóm (Lynchov syndróm)
• Ektodermálna dysplázia
• Epidermolysis bullosa
• Exostosa multiple
• Facioscapulohumerálna muskulárna dystrofia
• Familiárna adenomatózna polypóza
• Fragilný X syndróm
• Galaktosémia
• Gorlinov syndrom
• Hemofília
• Huntingtonova choroba
• Charcot - Marie - Tooth syndróm
• Chondrodysplázia punctata
• Chronická granulomatózna choroba
• Kongenitálna adrenálna hyperplázia
• Kongenitálny nefrotický syndróm
• Marfanov syndrom
• Mucopolysacharidóza
• Myotonická muskulárna dystrofia
• Myotubulárna myopatia
• Nail-patella syndróm
• Neurofibromatóza
• OTC deficit
• Polycystické obličky
• Retinoblastóm
• Kosačikovitá anémia
• Spinálna muskulárna atrofia
• Sticklerov syndróm
• Tuberózna skleróza
• Von Hippel-Lindau syndróm
• Vrodená strata sluchu (connexin26)
• Wiskott-Aldrich syndróm

Pozn.: Vyšetrenie PGD-PCR sa dá zrealizovať u každého monogénneho ochorenia, kde je známa chyba – mutácia.

Predimplantačná diagnostika embryí pred ich prenosom do maternice

Počas vývoja embryí sa diagnostikujú pomocou špeciálnych postupov genetické ochorenia spôsobené odchýlkou v počte chromozómov. V indikovaných prípadoch sa vyšetruje pohlavie embrya. Pomocou metodiky PCR sa vyšetrujú aj niektoré génové ochorenia. Do maternice sa vkladajú iba zdravé embryá.

Dôvod na tieto vyšetrenia sú:

• opakovaný potrat
• opakovaný neúspech po IVF
• darované ženské vajíčka a spermie
• geneticky prenosné ochorenia viažuce sa na pohlavie
• opakované vrodené vývojové chyby porodených plodov, ktoré sú viazané na chorobný počet chromozómov
• vysoká fragmentácia DNA spermií