مشاوره و راه‌اندازی آزمایشگاه PGT-M

PGT ( Preimplantation Genetic Testing) یا تشخیص ژنتیکی قبل از لانه‌گزینی، روشی است برای شناسایی شرایط ژنتیکی جنین‌های حاصل از IVF (لقاح آزمایشگاهی) قبل از آن که به رحم انتقال داده ‌شوند. هدف PGT افزایش احتمال انتقال جنین‌‌‌های سالم و فاقد بیماری‌های ژنتیکی است. این تست بنام PGD نیز شناخته می شود.

در حال حاضر PGT به سه نوع تقسیم می شود:

• PGT-A (Aneuploidy)
• PGT-SR (Structural Rearrangement)
• PGT-M (Monogenic)

PGT-A: تست ژنتیکی پیش از لانه گزینی برای آنیوپلوئیدی

در این نوع PGT جنین‌ها از نظر ناهنجاری‌های کروموزومی خاص مورد غربالگری قرار می‌گیرند. جنین انسان در هر سلول دارای 23 جفت کروموزوم یا 46 عدد می‌باشد که نصف آن را از تخمک و نصف آن را از اسپرم دریافت کرده‌است. در بعضی مواقع جنین‌ها دارای ناهنجاری‌های کروموزومی تصادفی، مانند از دست دادن یا اضافه شدن یک کروموزوم هستند که به آن آنیوپلوئیدی گفته می‌شود. در اغلب مواقع این ناهنجاری‌های کروموزومی تصادفی بوده و از والدین به ارث نمی‌رسند. انتقال این دسته از جنین‌ها اغلب به سقط جنین یا انتقال ناموفق منجر می‌شود. برخی از انواع آنیوپلوئیدی ممکن است به تولد نوزادی با شرایط خاص مانند سندرم داون یا سندرم ترنرمنجر شود که مشکلاتی برای خانواده و جامعه را در پی دارند.

PGT-M: تست ژنتیکی قبل از لانه گزینی برای بیماری‌های تک‌ژنی

اختلال مونوژنیک نوعی اختلال ژنتیکی است که ناشی از تغییر یا تغییرات در ژنی خاص هستند. PGT-M معمولاً زمانی استفاده می‌شود که سابقه بیماری در خانواده وجود داشته باشد. با داشتن سابقه‌ی قبلی بیماری در خانواده، انجام تست‌های غربالگری پیش از بارداری یا پیش از تولد و یا آزمایش‌های ژنتیکی قبلی، بیمار کاندید انجام PGT-M می‌گردد. PGT-M یک روش جایگزین برای PND یا تشخیص پیش از تولد می‌باشد. آماده شدن برای انجام PGT-M معمولاً به چندین ماه زمان نیاز دارد. انجام PGT-M قبل از انتقال جنین تا حد زیادی احتمال داشتن فرزندی با بیماری خاص را کاهش می‌دهد.

PGT-SR: تست ژنتیکی قبل از لانه‌گزینی برای برای بازآرای‌های ساختاری

این نوع PGT زمانی استفاده می‌شود که یکی از زوجین یا هردو، دارای ناهنجاری‌هایی مانند جابجایی یا وارونگی باشند. فردی که دارای چنین نواقصی در ساختار کروموزوم‌هاست، در معرض خطر بیشتری برای تولید جنین‌های دارای حذف و اضافه شدن کروموزوم‌ها هستند. این شرایط در اغلب مواقع منجر به سقط جنین، مرده‌زایی و یا تولد نوزادی با مشکلات جدی می‌گردد.

بیوپسی جنین: نمونه برداری از جنین یا بیوپسی جنین در مراحل مختلف تکوین جنین قابل انجام است که همگی آن‌ها تهاجمی محسوب می‌شوند.

بیوپسی اجسام قطبی: بیوپسی از اجسام قطبی اول و دوم در حال حاضر توسط مراکز محدودی انجام می‌شود. مزیت این روش این است که حذف اجسام قطبی اثر مخربی بر جنین ندارد. مهمترین محدودیت این روش محدود بودن تشخیص به صفات ژنتیکی مادر است و ژنوتیپ به ارث رسیده از پدر در این روش قابل بررسی نیست.

بیوپسی در مرحله Cleavage : بیوپسی در این مرحله (جنین تفریباً سه روزه) سال‌ها بعنوان استاندارد طلایی محسوب می‌شده است. مهمترین اشکال این روش محدود بودن میزان DNA جنینی برای بررسی آزمایشگاهی می‌باشد. در این روش زمان کافی برای بررسی جنین در اختیار متخصصین ژنتیک قرار دارد(انتقال روز پنجم).

بیوپسی تروفواکتودرم: بیوپسی بلاستوسیست یا تروفواکتودرم در حال حاضر پرکاربرد ترین روش می‌باشد. بیوپسی تروفواکتودرم برای آنالیز ژنتیکی جنین سلول‌های بیشتری را فراهم می‌کند (5-10 سلول) و آزمایشات با دقت بیشتری انجام می‌شوند. مهمترین مشکل در این روش زمان محدود برای ارزیابی ژنتیکی جنین است و با فریز جنین‌ها و انتقال آن‌ها در سیکل‌های بعدی، می‌توان این مشکل را برطرف نمود.

بیوپسی غیر تهاجمی یا کم تهاجمی: در این روش از DNA آزاد جنینی که در مایعات بلاستوسیست یا محیط کشت مصرف شده وجود دارند استفاده می‌شود. این روش برای جنین‌شناس زحمت کمتری دارد و جنین نیز متحمل آسیب بسیار کمتری می‌شود. مهمترین چالش‌های این روش، دقت و حساسیت پایین‌تر و آلودگی با DNA مادر است. اما به‌هرحال بعنوان یک روش جایگزین قابل استفاده‌است.

اندیکاسیون‌های PGD

PGD از یک طرف زوجین را قادر می‌سازد که فرزندان سالمی داشته باشند و از طرف دیگر از بروز مشکلات سلامتی ، روانی و مالی ناشی از ختم بارداری پیشگیری می‌شود. PGD اولین بار توسط Handyside و همکارانش با استفاده از روش PCR برای جلوگیری از انتقال یک صفت وابسته به جنس انجام شد. از آن زمان تاکنون از این تکنیک برای بیماری‌های مختلف انجام شده ‌است. در ایران PGT-M برای بیش از 600 ژن مختلف توسط متخصصین نما ژن (در مراکز مختلف) انجام شده‌است و صدها فرزند سالم در آغوش خانواده‌ها قرار گرفته‌اند. اندیکاسیون‌های مهم PGD را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد.

• ناقلین بیماری‌های اتوزومال مغلوب (برای ناقلین بیماری‌های اتوزومال مغلوب، احتمال ابتلای جنین 25 درصد است).
• تالاسمی بتا، سیستیک فیبروزیس،آلبینیسم یا زالی، آتروفی عضلانی-نخاعی (SMA) و فنیل کتونوری از این دسته بیماری‌ها می‌باشند.
• ناقلین بیماری‌های اتوزومال غالب (برای ناقلین بیماری اتوزومال غالب، خطر ابتلای جنین 50 درصد است).
• بیماری کلیه پلی‌کیستیک‌‌(ADPKD)، بیماری هانتینگتون و نوروفیبروماتوز به صورت اتوزومال غالب به ارث می‌رسند.
• زوج‌هایی که سابقه خانوادگی اختلالات وابسته به X دارند (زوج‌هایی که سابقه خانوادگی بیماری وابسته به X دارند، 50 در صد احتمال ابتلا برای جنین‌های پسر دارند).
• سندرم ایکس شکننده، هموفیلیA ، هموفیلی B، دیستروفی عضلانی دوشن و بکر از دسته بیماری‌های وابسته به ایکس هستند.
• زوج‌های دارای جابه‌جایی‌های کروموزومی و وارونگی، که می‌تواند باعث شکست لانه‌گزینی، سقط مکرر یا مشکلات روحی یا جسمی در فرزندان شود.
• تعیین تایپ HLA جهت انجام پیوند برای فرزند مبتلای قبلی
• انتخاب جنسیت جهت متعادل کردن جنسیت فرزندان

روش‌های مورد استفاده در PGD

دو تکنیک FISH و PCR مهمترین روش‌هایی هستند که تاکنون برای انجام PGD مورد استفاده قرار گرفته‌ شده‌اند. در تکنیک PCR از مقادیر کم DNA جنین میلیاردها کپی تکثیر و امکان آنالیز آن میسر می‌شود. تکنیک FISH این امکان را فراهم می‌کند که در یک سلول بتوان شمارش کروموزوم‌ها را انجام داد. از این تکنیک عمدتاً برای ناهنجاری‌‌‌های شناخته شده مانند سندرم داون و جابجائی‌های کروموزومی استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر از تکنیک‌های دیگری نیز مانند aCGH و NGS و... نیز برای آنالیز ژنتیکی جنین‌ها استفاده شده‌است. هر کدام از این روش‌ها کاربردها، مزایا و معایب خاص خود را دار می‌باشند.

روش‌های مورد استفاده در PGD

روش انجام PGD مشابه روش IVF یا لقاح آزمایشگاهی است و در مراحل پایانی قبل از انتقال جنین‌ها به رحم مادر، جنین‌ها مورد ارزیابی ژنتیکی قرار می‌گیرند تا از انتقال جنین‌های مبتلا اجتناب شود. خلاصه‌ای از مراحل PGD در زیر بیان شده‌اند.

مرحله 1- تحریک تخمدان‌ها: در این مرحله با استفاده از هورمون‌ها ، تخمدان‌ها را وادار به تولید تعداد زیادتری تخمک می‌کنند. با توجه به ابتلای تعدادی از جنین ها با افزایش تعداد تخمک و جنین احتمال داشتن جنین‌های سالم و موفقیت‌آمیز بودن سیکل بالا می‌رود.

مرحله 2- جمع آوری تخمک: در زمان مناسب تخمک‌ها از تخمدان‌ها برداشت شده و مورد ارزیابی‌های خاص قرار می‌گیرند.

مرحله 3- تزریق اسپرم: برای PGD بویژه زمانی‌ که هدف بررسی بیماری‌های تک ژنی باشد (PGT-M) بهتر است از روش ICSI استفاده شود. در این روش یک اسپرم منفرد به داخل تخمک تزریق می‌شود.

مرحله4- لقاح: یک روز بعد از تزریق یا تلقیح اسپرم، جنین‌شناس تخمک‌ها را بررسی کرده تا وضعیت لقاح هر تخمک مشخص شود.

مرحله 5- بیوپسی جنین: تخمک‌هایی که بارور شده‌اند در روزهای سوم تا پنجم مورد بیوپسی قرار می‌گیرند و یک یا چند سلول برداشت شده و برای آزمایشات ژنتیک ارسال می‌شوند. برداشتن این سلول‌ها نباید به جنین آسیبی وارد کند.

مرحله 6- آزمایش جنین: سلول‌های جداشده برای ناهنجاری ژنتیکی مربوطه مورد آزمایش قرار می‌گیرند.

مرحله 7- انتقال جنین: در این مرحله یک یا دو جنین سالم به رحم مادر انتقال داده می‌شوند. سایر جنین‌های سالم را می‌توان فریز نمود و در سیکل‌های بعدی انتقال داد. جنین‌های مبتلا با رضایت والدین یا برای آموزش و پژوهش استفاده می‌شوند یا از بین برده می‌شوند.

مرحله 8- تست بارداری: تقریباً دو هفته بعد از انتقال جنین تست بارداری انجام می‌شود و موفقیت‌آمیز بودن سیکل انتقال مشخص می‌گردد. در مواردی که انجام PND مقدور می‌باشد بهتر است آزمایشات PND نیز انجام شود.

ملاحظات قانونی و اخلاقی مرتبط با PGD

در سال‌های اخیر استفاده از PGD کاربردهای گسترده‌تری پیدا کرده‌است که برخی از این موارد با مسائل اخلاقی، حقوقی و اجتماعی خاص خود مورد توجه پژوهشگران این حوزه قرار گرفته‌اند. از جمله این موارد می‌توان انجام PGD به منظور تعیین جنسیت، بیماری‌هایی که در سنین بالاتر رخ می‌دهند مانند انواع سرطان‌ها و هانتینگتون، انجام HLA جهت نجات جان کودک بیمار و ... را نام برد. از دیگر موارد چالش برانگیز در عرصه‌های حقوقی و اجتماعی مرتبط با PGD می‌توان آسیب‌های احتمالی مادر و جنین، حذف تعدادی از جنین‌ها، هزینه‌های تحمیل شده بر خانواده و ... را نام برد.

محدودیت‌های PGT:

مانند اغلب روش‌های مورد استفاده در پزشکی استفاده از PGT نیز محدودیت‌هایی دارد که بیماران باید به آن توجه کنند. اگرچه دقت این تست بسیار بالاست اما صد در صد نیست و موارد مثبت و منفی کاذب نیز ممکن است رخ دهند. علاوه بر این تعداد محدودی از نقایص ژنتیکی در این تکنیک‌ها ممکن است قابل شناسایی نباشند.