PGD
Η Προεμφυτευτική Γενετική Διάγνωση (ΠΓΔ – Preimplantation Genetic Diagnosis) προσφέρεται σε ζευγάρια που είναι φορείς ή πάσχουν από μια γενετική πάθηση και θέλουν να αποφύγουν μια παθολογική εγκυμοσύνη. Η ΠΓΔ βασίζεται στην εξωσωματική γονιμοποίηση. Μετά την ωοληψία και τη γονιμοποίηση και πριν την εμβρυομεταφορά γίνεται βιοψία των εμβρύων. Τα κύτταρα από κάθε έμβρυο αναλύονται με σύγχρονες μεθόδους για των εντοπισμό της πάθησης και μόνο τα υγιή έμβρυα για την ελεγχόμενη πάθηση επιλέγονται για εμβρυομεταφορά.
Η βιοψία, παραδοσιακά και κατά κύριο λόγο, γίνεται την τρίτη μέρα μετά τη γονιμοποίηση στο στάδιο της διαίρεσης. Σε αυτό το στάδιο τα έμβρυο αποτελούνται από έξι με οχτώ κύτταρα. Κάτω απο το μικροσκόπιο και με τη βοήθεια laser ανοίγεται μια τρύπα από τον έμπειρο εμβρυολόγο στη διαφανή ζώνη γύρω από το έμβρυο. Αργά και προσεκτικά αφαιρούνται ένα με δύο το πολύ κύτταρα στα οποία γίνεται και η ανάλυση.
Πρόσφατα και με τη χρήση προηγμένων καλλιεργητικών μέσων η εμβρυομεταφορά μπορεί να γίνεται και την πέμπτη ή έκτη μέρα μετά τη γονιμοποίηση, στο στάδιο των βλαστοκύστεων. Το θετικό της καλλιέργειας των εμβρύων μέχρι αυτό το στάδιο είναι ότι κυρίως έμβρυα καλής ποιότητας και επομένων με μεγαλύτερες πιθανότητες εμφύτευσης και ανάπτυξης στη μήτρα φτάνουν να γίνουν βλαστοκύστες. Η βιοψία βλαστοκύστεων είναι δυνατή κι έχει το επιπλέον πλεονέκτημα πως έξι με δέκα κύτταρα συλλέγονται από κάθε έμβρυο κι όχι ένα με δύο, όπως στο στάδιο της διαίρεσης, τα οποία θα δώσουν πιο καθαρά κι έμπειστα αποτελέσματα.
Οι ασθένειες για τις οποίες προσφέρεται η ΠΓΔ είναι οι μονογονιδιακές κληρονομικές παθήσεις που προκαλούνται από μεταλλάξεις στο DNA. Αυτές μπορεί να είναι αυτοσωμικές υπολειπόμενες ασθένειες, όπως η Μεσογειακή αναιμία και η ινοκυστική νόσος, κατά τις οποίες και οι δύο γονείς είναι φορείς, οι αυτοσωμικές κυρίαρχες, όπως κληρονομικές μορφές καρκίνου (νευροϊνοματωση, καρκίνος του μαστού και των ωοθηκών), μυοτονικές δυστροφίες αλλά και φυλοσύνδετα νοσήματα, στα οποία οι μεταλλάξεις βρίσκονται κυρίως στο χρωμόσωμα Χ όπως η μυϊκή δυστροφία Duchenne και το σύνδρομο εύθραυστου Χ. Η ΠΓΔ χρησιμοποιείται επίσης και για τη διάγνωση δομικών χρωμοσωμιακών ανωμαλιών, όπως είναι οι αμοιβαίες και οι Robertsonian μεταθέσεις.
Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα του ESHRE PGD Consortium το 2009 στα 60 κέντρα ΠΓΔ που συνεργάζονται με την ESHRE έγιναν 1710 ωοληψίες για μονογονιδιακές ασθένειες και 870 ωοληψίες για δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες [1]. Ο αριθμός αυτός είναι ενδεικτικός κι ασφαλώς ο πραγματικός αριθμός των κύκλων ΠΓΔ παγκοσμίως είναι μεγαλύτερος.
Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη ΠΓΔ εξαρτώνται από το τύπο της ασθένειας. Στις γενετικές ασθένειες, σημεία στο DNA συγκεκριμένα για κάθε ασθένεια πολλαπλασιάζονται με PCR και οι τυχόν παρούσες μεταλλάξεις εντοπίζονται με ειδικές τεχνικές (haplotyping, sequencing). Τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στην ΠΓΔ διαφέρουν από αυτά που χρησιμοποιούνται στις γενετικές αναλύσεις αίματος ή άλλων δειγμάτων. Είναι ειδικά σχεδιασμένο και βελτιστοποιημένα ώστε να έχουν επιτυχία στην πολύ μικρή ποσότητα DNA που περιέχουν τα δείγματα προς ανάλυση, τα οποία πολλές φορές είναι μόνο ένα κύτταρο. Πολλά κέντρα προτιμούν να χρησιμοποιούν πρωτόκολλα που δεν είναι συγκεκριμένα για κάθε μετάλλαξη αλλά γενικά για κάθε ασθένεια. Για παράδειγμα, πρόσφατα, ένα Κέντρο ΠΓΔ στην Ευρώπη παρουσίασε την πορεία για τη δημιουργία κι εφαρμογή γενικών πρωτοκόλλων σε ζευγάρια με καρκίνο των ωοθηκών και μαστού [2].
Η παραδοσιακή τεχνική για τον εντοπισμό χρωμοσωμιακών ανωμαλιών είναι η FISH. Με αυτή την τεχνική ένας περιορισμένος αριθμός χρωμοσωματων μπορεί να ελεγχθεί. Τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει να εφαρμόζεται ευρέως η τεχνική aCGH (array comparative genomic hybridization) κατά την οποία όλα τα χρωμοσώματα ελέγχονται. Μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία σε όλες τις περιπτώσεις Robertsonian μεταθέσεων και στις περισσότερες περιπτώσεις αμοιβαίων μεταθέσεων. Κατά τον έλεγχο μεταθέσεων με aCGH γίνεται ταυτόχρονα και έλεγχος για αριθμητικές ανωμαλίες σε όλα τα χρωμοσώματα. Η διαδικασία aCGH είναι ίδια για κάθε ζευγάρι/πάθηση και δεν χρειάζεται βελτιστοποίηση.
PGS
Η aCGH είναι και η μέθοδος που χρησιμοποιείται και στον ΠΓΕ (προεμφυτευτικόε γενετικός έλεγχος – Preimplantation Genetic Screening). Η ΠΓΕ είναι ο έλεγχος των εμβρύων για την αποφυγή εγκυμοσύνης με χρωμοσωμιακή αριθμητική ανωμαλία (π.χ. τρισομίες για τα χρωμοσώματα 13, 18 και 21). Είναι δεδομένο πως έμβρυα με χρωμοσωμικές ανωμαλίες δεν μπορούν να εμφυτευθούν με επιτυχία, ή θα οδηγήσουν σε αποβολή ή σε μία παθολογική εγκυμοσύνη. Για το λόγο αυτό η ΠΓΕ είναι μια επιλογή που προσφέρεται σε ζευγάρια που έχουν μεγαλύτερες πιθανότητες να έχουν έμβρυα με αυτές τις ανωμαλίες, όπως αυτά όπου η γυναίκα είναι μεγάλης ηλικίας (πάνω από τα 38), ζευγάρια με επανειλλημένες αποβολές κι εκείνα με πολλές ανεπιτυχείς προσπάθειες εξωσωματικής, περιπτώσεις σοβαρού αντρικού παράγοντα και ανεξήγητη υπογονιμότητα. Σύμφωνα με τα δεδομένα του ESHRE PGD Consortium το 2009 έγιναν 3551 ωοληψίες για ΠΓΕ [1].
- Moutou C, Goossens V, Coonen E, De Rycke M, Kokkali G, Renwick P, SenGupta SB, Vasela K, Traeger-Synodinos J. 2014. ESHRE PGD Consortium data collection XII: cycles from January to December 2009 with pregnancy follow-up to October 2010. Hum Reprod. 29(5):880-903.
- Drusedau M, Dreesen JC, Derks-Smeets I, Coonen E, van Golde R, van Echten-Arends J, Kastrop PM, Blok MJ, Gomez-Garcia E, Geraedts JP, de Die-Smulders CE, Paulussen AD. 2013. PGD for hereditary breast and ovarian cancer: the route to universal tests for BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. Eur J Hum Genet. 21(12):1361-8.