Coraz więcej par, starających się o potomstwo, obawia się o zdrowie swoich przyszłych dzieci. U kobiet zachodzących w ciążę w dojrzałym wieku, osób ze zdiagnozowanym rodzinnym obciążeniem genetycznym i niepłodnych par ryzyko wystąpienia wad genetycznych płodu wzrasta. Naukowcy z Kliniki INVICTA opracowali unikalne na skalę europejską rozwiązanie wykorzystujące sekwencjonowanie DNA następnej generacji, które pozwoli poradzić sobie z tym problemem.

Metoda PGD NGS (diagnostyka preimplantacyjna następnej generacji) wykorzystuje najnowocześniejsze techniki sekwencjonowania genomu ludzkiego do badania zarodków. Jest ona stosowana w ramach zapłodnienia pozaustrojowego i umożliwia zdobycie kompleksowej informacji o DNA zarodka w zakresie chorób czy mutacji genetycznych. Daje to lekarzom niezwykłą szansę pomocy parom, które narażone są na zwiększone ryzyko wystąpienia nieprawidłowości genetycznych u płodu. To pierwsze tego rodzaju rozwiązanie na świecie.

Do tej pory w przypadku odpowiednich wskazań możliwe było przeprowadzenie diagnostyki preimplantacyjnej PGD z zastosowaniem techniki FISH lub mikromacierzy (aCHG). Obie są skuteczne, mają jednak swoje ograniczenia. Najważniejsze dotyczy zakresu badania - lekarze muszą dokładnie wiedzieć, w kierunku jakich chorób czy mutacji ma ono zostać przeprowadzone. Teraz – za sprawą metody PGD NGS – możliwa jest kompleksowa analiza DNA rodziców, a następnie przebadanie zarodka oraz wykluczenie zarówno chorób związanych z chromosomami (np. zespołu Downa czy Patau), jak i pojedynczymi genami w jednym czasie.

Na czym polega PGD NGS?

Diagnostyka PGD NGS znajduje zastosowanie w ramach procedury in vitro. Po zapłodnieniu komórek jajowych, z zarodków – po 3 dniach lub w stadium blastocysty - pobierany jest materiał do badania. Trafia on do laboratorium genetycznego INVICTA, gdzie jest przygotowywany i analizowany na specjalnym aparacie PGM (Personal Genome Machine). Z zastosowaniem unikalnego protokołu diagnostycznei, PGM umożliwia uzyskanie kompleksowych danych nt. genetycznej kondycji embrionu. Pacjentce podawane są jedynie zarodki pozbawione nieprawidłowości, dzięki czemu para uzyska wysoką pewność, że dziecko nie będzie dotknięte zespołami wynikającymi z zaburzeń liczby chromosomów lub mutacji pojedynczych genów.

W przyszłości specjalistyczne badania sekwencjonowania DNA będą wykonywane u kobiety i mężczyzny, którzy dopiero przygotowują się do powiększenia rodziny. Pozwolą one  na oszacowanie ryzyka wystąpienia chorób czy wad genetycznych u ich przyszłego dziecka. Lekarze dysponując szczegółowymi danymi o informacji genetycznej potencjalnych rodziców, omówią znalezione nosicielstwo zmian patogennych i odwołując się do mechanizmów dziedziczenia, będą w stanie określić, na ile duże jest zagrożenie. Potem w razie potrzeby zlecą ukierunkowaną diagnostykę zarodków.

Wskazania do diagnostyki PGD NGS?

Diagnostyka preimplantacyjna z zastosowaniem sekwencjonowania DNA następnej generacji (NGS) to rozwiązanie, z którego w szczególności powinny skorzystać:

• kobiety decydujące się na ciążę po 37 roku życia,
• osoby, u których zdiagnozowano nosicielstwo chorób genetycznych
• osoby, w których rodzinach występowały wady genetyczne (tzw. pozytywny wywiad genetyczny)
• kobiety, u których występowały nawracające poronienia samoistne
• pary, u których programy in vitro w przeszłości zakończyły się niepowodzeniem – mimo podania zarodków o prawidłowej morfologii
• pary długotrwale leczące się z powodu niepłodności idiopatycznej
• osoby, które obawiają się urodzenia dziecka z wadą genetyczną.

Nowa metoda daje unikalne możliwości w zakresie ilości pozyskanych informacji oraz czułości i wiarygodności badania. Różnica w technologii jest tak znaczna jak między pierwszymi aparatami fotograficznymi, a obecną technologią cyfrową. W przypadku metody mikromacierzy genomowych pozyskanie takiej ilości danych o najwyższej jakości jest niemożliwe. Warto pamiętać, że czynnikiem decydującym o powodzeniu diagnostyki preimplantacyjnej PGD jest doświadczenie embriologów pobierających materiał do badania – ze względu na dużą wrażliwość zarodków konieczna jest ogromna wprawa podczas procedury oraz umiejętność wybrania najbardziej optymalnej komórki do analizy. Dotyczy to zarówno metody FISH, jak i mikromacierzy (np. metody aCGH) oraz sekwencjonowania DNA nowej generacji. Embriolodzy INVICTA realizują tego rodzaju diagnostykę od ponad 9 lat, w tym czasie przeprowadzając blisko 5 tysięcy badań. Stawia to Klinikę na 7 miejscu na świecie w zakresie liczby zrealizowanych cykli PGD.

Czym PGD NGS różni się od innych metod badania zarodków?

• Jest to metoda niezwykle czuła. Analiza obejmuje kilkaset tysięcy odczytów na każdy chromosom. Metody takie jak aCGH (mikromacierze) umożliwiały przebadanie jedynie kilkudziesięciu miejsc na chromosomie, ze znajomością sekwencji docelowej, dawały więc znacznie mniej informacji. Teraz badanie jednego fragmentu DNA moze być przeprowadzone kilkaset razy, dając niezwykle wiarygodny i dokładny wynik.
• O sekwencjonowaniu DNA następnej generacji (NGS) mówi się jako o metodzie referencyjnej (wzorcu dla innych),  głównie z powodu jej bezpośredniego charakteru. Wszystkie pozostałe metody (FISH i mikromacierze) wykorzystują znaczniki i światło, jako markery zmian. Konieczne jest przy tym korzystanie z zaawansowanej optyki, która bywa awaryjna i nie zawsze daje wiarygodny wynik. Z tego powodu obecnie odchodzi się od tych metod na rzecz wykorzystania NGS.
• Diagnostyka preimplantacyjna z wykorzystaniem sekwencjonowania DNA nowej generacji PGD NGS umożliwia przeprowadzenie badań w kierunku zaburzeń chromosomalnych (aneuploidie), chorób jednogenowych (w tym blisko 700 rzadkich) jednoczasowo oraz translokacji. Do tej pory nie było to możliwe.
• Ze względu na szybki czas wykonywania badania (nawet do 8 godzin), cała procedura może być przeprowadzona na zarodku w stadium blastocysty na tzw. świeżym cyklu, co zwiększa szanse na ciążę w ramach zapłodnienia in vitro.
• Możliwe jest przeprowadzenie badania zarodków mrożonych. Jeśli para zrealizowała program in vitro, a o swoim obciążeniu genetycznym dowiedziała się po jego zakończeniu, może poprosić o przeprowadzenie badania komórek embrionów zdeponowanych w banku. Dzięki temu kobieta nie musi ponownie przechodzić przez etap stymulacji, a cały proces jest dużo mniej kosztowny.
• Możliwe jest przeprowadzenie badań DNA przyszłych rodziców, jeszcze zanim para zacznie się starać o ciążę. Zarówno kobieta, jak i mężczyzna – mimo dobrego stanu zdrowia – mogą być nosicielami mutacji genetycznych. Nowa metoda pozwala na określenie, które z tych nieprawidłowości, mogą mieć wpływ na ryzyko wystąpienia wady u dziecka danej dwójki ludzi. Na podstawie tych informacji, jeśli zagrożenie chorobą u płodu jest znaczne, para zdecydować się może na przeprowadzenie zapłodnienia in vitro z diagnostyką preimplantacyjną i wyeliminowanie ryzyka. Dla niektórych osób jest to jedyna szansa na zdrowe potomstwo.