Hedelmöitysdiagnostiikka

Hedelmöitysdiagnostiikka tarjoaa mahdollisuuden naisen munasolujen geneettiseen testaamiseen osana in vitro -hedelmöitystä (IVF). Tutkimukset suoritetaan 1. ja 2. polaarisen ruumiin kromosomeilla, jotka syntyvät 1. ja 2. meioosin aikana sen jälkeen, kun uros sperma on viety munasoluun. Tämän menetelmän etuna on, että se ei ole de iure, ei implantaatiota edeltävä diagnoosi (PGD), koska tutkimus tehdään ennen naisen ja miehen ytimen sulautumista, joten hedelmöitysdiagnoosi on sallittu joissakin maissa, joissa PGD on kielletty.

Mikä on hedelmöitysdiagnostiikka?

Esikäsittelydiagnostiikka tekee mahdolliseksi tunnistaa kromosomaaliset poikkeamat naispuolisten munasolujen haploidigenoomissa in vitro -hedelmöityksen (IVF) yhteydessä. Erityisesti voidaan havaita tiettyjen kromosomien numeeriset poikkeamat (aneuploidia) ja tiettyjen perinnöllisiä sairauksia aiheuttavien geenien poikkeavuudet. Kun urosperää viedään munasolun sytoplasmaan IVF: n aikana, munauksen ensimmäinen ja toinen meioosi (meioosi I ja II) laukaistaan.

Jakautuminen luo kaksi ”tarpeetonta” solua, polaarisia kappaleita, joilla on sama joukko kromosomeja kuin munasolulla itse. Polaariset elimet, jotka ruumiin yleensä hajottaisivat, poistetaan polaarisen kehon biopsialla kromosomien tutkimiseksi. Koska esikäsittelydiagnoosi suoritetaan aina polaarisilla vartaloilla, toimenpidettä kutsutaan myös polaariseksi vartalodiagnoosiksi (PKD). Tutkimusmenetelmän etuna on, että se voidaan suorittaa myös joissain maissa, joissa implantaatiota edeltävä diagnoosi (PGD) on kielletty, koska tutkimus tehdään munasolun genomille, kun spermasolun ja munasolun solut eivät ole vielä sulautuneet.

Haittana on, että vain äidin genomin kromosomaalisia poikkeavuuksia voidaan tutkia. Munasolun sytoplasmaan johdettujen siittiöiden kromosomeja ei voida havaita tällä menetelmällä. Y-kytkettyjä sairauksia ei voida tunnistaa, koska munasolun haploidinen kromosomijoukko ei voi sisältää Y-kromosomia.

Toiminta, vaikutus ja tavoitteet

Osana esihedelmöitysdiagnostiikkaa polaarisen kehon tutkimuksen muodossa voidaan numeeriset poikkeavuudet (aneuploidia) havaita äidin genomin tietyissä kromosomeissa, samoin kuin siirrot, joissa kromosomisegmentit erotettiin ja integroitiin uudelleen väärään paikkaan. Lisäksi voidaan diagnosoida X-kytketyt geenimutaatiot, jotka ovat peritty äidiltä ja perustuvat yhden geenin mutaatioon (monogeeninen sairaus). Tämä edellyttää, että mahdollinen perinnöllinen sairaus on tiedettävä voidakseen tutkia spesifisesti tiettyä geeniä X-kromosomissa.

Resessiivisen perinnön tapauksessa on mahdollista, että polaarisen rungon X-kromosomi - ja siten myös hedelmöitetyn munasolun X-kromosomi - sisältää vastaavan geenin terveen alleelin. Itse menettelytapa sisältää polaarisen kehon biopsian, jossa kaksi haploidista polaarista kappaletta poistetaan munasolusta ja kromosomeille tehdään sitten FISH-testi (fluoresenssi in situ -hybridisaatio). Napakappaleiden biopsia on valtava haaste työtä tekevälle laboratoriolle, koska napakappaleiden tunnistaminen ja eristäminen vaatii tietyn määrän kokemusta. FISH-testimenettelyä varten on saatavana ns. DNA-koettimet valituille kromosomeille, jotka yhdistyvät vastaaviin haploidisiin kromosomeihin, koska niillä on komplementaarinen aminohapposekvenssi.

DNA-koettimet on merkitty erilaisilla fluoresoivilla väreillä, jotta kromosomit voidaan sitten tunnistaa erityisohjelmiston avulla ja laskea automaattisessa prosessissa. Useimmat kromosomaaliset poikkeamat, kuten aneuploidiat ja kromosomin muutokset kromosomissa, ovat kohtalokkaita. Tämä tarkoittaa, että IVF joko ei muodosta tsygoottia tai että alkio hylätään sen jälkeen, kun se on siirretty kohtuun, tai että varhainen tai myöhempi keskenmeno tapahtuu. Koska kromosomipoikkeavuuksien esiintymistiheys naisten munasoluissa kasvaa iän myötä, tärkeä priorisointidiagnostiikan tavoite on hedelmöitettyjen munien positiivinen valinta. Ainoastaan ​​hedelmöitetyt munat, joilla on ehjä perimä - siirretään takaisin kohtuun.

Positiivisen valinnan sanotaan lisäävän raskauden määrää IVF: n jälkeen ja vähentävän hedelmöitettyjen munien määrää ja keskenmenojen määrää. Toisena tavoitteena on sulkea pois kromosomipoikkeatuksiin tai tiettyihin geneettisiin virheisiin perustuvat perinnölliset sairaudet uudelleensiirretyn hedelmöitetyn munan sisällä hedelmöitettyjen munien positiivisella valinnalla. Tyypillisiä perinnöllisiä sairauksia, jotka voidaan sulkea pois testillä, ovat kystinen fibroosi, selkärangan lihasten surkastuminen ja sirppisoluanemia.

Riskit, sivuvaikutukset ja vaarat

Hedelmöitysdiagnostiikka tehdään kehon ulkopuolella, joten siihen ei liity mitään muita fyysisiä riskejä asianomaiselle naiselle. Munien poistamiseen liittyy vain pieni fyysisten vammojen ja infektioiden riski. Toisin kuin PGD, joka sisältää myös kromosomitutkimuksen FISH-testiä käyttämällä, hedelmöityksen esiagnoosissa voidaan tutkia vain äidin kromosomi- ja geenimateriaalia.

Tämä tarkoittaa, että negatiivinen FISH-testi, jossa ei ole diagnosoitu kromosomaalisia tai geneettisiä poikkeavuuksia, voi herättää vanhemmille liian positiivisia odotuksia raskauden etenemisestä ja sitä seuraavasta syntymästä. Isän genomin kromosomaalisia poikkeavuuksia ja mahdollisesti Y-kromosomin olemassa olevia poikkeavuuksia, jotka voivat laukaista sukupuoleen liittyvän perinnöllisen sairauden, ei kirjata. Tässä suhteessa lannoittamista edeltävä diagnoosi on vielä epätäydellisempi kuin PGD, jossa voidaan tutkia alkion koko genomi blastula-vaiheessa.

Edes negatiivisen PGD: n kanssa ei kuitenkaan voida sulkea pois mahdollisuutta, että alkion perimässä on geenivirheitä, jotka voivat aiheuttaa ei-toivottua kehitystä ja mahdollisesti vaurioita syntymän jälkeen. FISH-testi voi viitata vain valittuihin kromosomeihin ja geeneihin.