Diagnostika prefertilizace

Diagnostika prefertilizace nabízí možnost genetického testování ženských vaječných buněk v rámci oplodnění in vitro (IVF). Vyšetření se provádí na chromozomech 1. a 2. polárního těla, které vznikají během 1. a 2. meiózy po zavedení samčí spermie do vajíčko. Výhodou této metody je to, že nejde o předimplantační diagnostiku (PGD), protože vyšetření se provádí před sloučením jádra žen a mužů, takže v některých zemích, kde je PGD zakázáno, je povolena diagnostika prefertilizace.

Co je to diagnostika prefertilizace?

Diagnostika prefertilizace umožňuje detekovat chromozomální aberace v haploidním genomu samičích vajec v rámci oplodnění in vitro (IVF). Především je možné detekovat numerické odchylky určitých chromozomů (aneuploidie) a abnormality určitých genů, které způsobují dědičné choroby. Když se samčí sperma zavede do cytoplazmy vaječných buněk během IVF, spustí se první a druhá meiosa (meióza I a II) vajíčka.

Dělení vytváří dvě „nadbytečné“ buňky, polární těla, která mají stejnou sadu chromozomů jako samotná vajíčka. Polární těla, která by byla normálně rozložena tělem, jsou odebírána biopsií polárního těla pro vyšetření chromozomů. Protože diagnóza prefertilizace je vždy prováděna na polárních tělesech, postup se také nazývá diagnostika polárních těles (PKD). Výhodou vyšetřovací metody je to, že ji lze provést také v některých zemích, kde je předimplantační diagnostika (PGD) zakázána, protože vyšetření se provádí na genomu vaječných buněk, pokud se buněčná jádra spermie a vaječných buněk dosud nerozpojily.

Nevýhodou je, že lze vyšetřit pouze chromozomální aberace mateřského genomu. Chromozomy spermií, které byly zavedeny do cytoplazmy vajíčka, nelze touto metodou detekovat. Nemoci spojené s Y nelze rozpoznat, protože sada haploidních chromozomů vaječných buněk nemůže obsahovat Y-chromozomy.

Funkce, účinek a cíle

V rámci před fertilizační diagnostiky ve formě vyšetření genetickým polárním tělem mohou být detekovány numerické anomálie (aneuploidie) v určitých chromozomech mateřského genomu i translokace, ve kterých byly chromozomové segmenty separovány a znovu integrovány na nesprávném místě. Kromě toho lze diagnostikovat genové mutace spojené s X, které jsou zděděny od matky a jsou založeny na mutaci jediného genu (monogenní onemocnění). To předpokládá, že potenciální dědičné onemocnění musí být známé, aby bylo možné specificky prozkoumat určitý gen na chromozomu X.

V případě recesivní dědičnosti existuje šance, že X chromozom polárního těla - a tedy také X chromozom oplodněné vaječné buňky - obsahuje zdravou alelu odpovídajícího genu. Samotný postup zahrnuje biopsii polárního těla, ve které jsou dvě haploidní polární těla odstraněna z vaječné buňky a chromozomy jsou poté podrobeny testu FISH (fluorescence in situ hybridizace). Biopsie polárních těl je pro laboratoř provádějící práci obrovskou výzvou, protože identifikace a izolace polárních těl vyžaduje určitou zkušenost. Pro testovací postup FISH jsou pro vybrané chromozomy dostupné tzv. DNA sondy, které se připojují k odpovídajícím haploidním chromozomům, protože mají komplementární aminokyselinovou sekvenci.

Sondy DNA jsou označeny různými fluorescenčními barvami, takže chromozomy pak mohou být identifikovány pomocí speciálního softwaru a spočítány v automatickém procesu. Většina chromozomálních aberací, jako jsou aneuploidie a chromozomové posuny uvnitř chromozomu, je fatální. To znamená, že IVF buď netvoří zygotu, nebo že embryo je odmítnuto po transplantaci do dělohy, nebo že dojde k časnému nebo pozdějšímu potratu. Vzhledem k tomu, že četnost chromozomových aberací v ženských vaječných buňkách roste s věkem, je důležitým cílem diagnostiky prefertilizace pozitivní výběr oplodněných vajíček. Pouze oplodněná vejce s neporušeným genomem - pokud jsou rozpoznatelná - jsou transplantována zpět do dělohy.

Pozitivní výběr by měl zvýšit počet těhotenství po IVF a snížit počet odmítnutých oplodněných vajíček a počet potratů. Dalším cílem je vyloučit dědičná onemocnění založená na chromozomových aberacích nebo určitých genetických defektech v re-transplantovaném oplodněném vajíčku od počátku pozitivním výběrem oplodněných vajíček. Typickými dědičnými onemocněními, která mohou být testem vyloučena, jsou cystická fibróza, spinální svalová atrofie a srpkovitá anémie.

Rizika, vedlejší účinky a nebezpečí

Diagnostika prefertilizace se provádí mimo tělo, a proto pro dotyčnou ženu nepředstavuje žádná další fyzická rizika. S odstraněním vajíček je spojeno pouze nízké riziko fyzického poškození a infekce. Na rozdíl od PGD, který také zahrnuje vyšetření chromozomů pomocí testu FISH, může diagnóza prefertilizace zkoumat pouze chromozom a genetický materiál od matky.

To znamená, že negativní test FISH, při kterém nebyly diagnostikovány žádné chromozomální nebo genetické aberace, může u rodičů vzbudit nadměrně pozitivní očekávání ohledně průběhu těhotenství a následného porodu. Chromozomální aberace otcovského genomu a možná existující anomálie chromozomu Y, které mohou způsobit dědičné onemocnění související s pohlavím, se nezaznamenávají. V tomto ohledu je diagnostika před fertilizací ještě neúplnější než PGD, v níž lze zkoumat celý genom embrya ve stadiu blastuly.

Avšak ani s negativním PGD nelze vyloučit, že v genomu embrya jsou genetické defekty, které mohou způsobit nežádoucí vývoj a možná poškození po narození. Test FISH se může týkat pouze vybraných chromozomů a genů.