A PGS fejlődése

a PGS az a gyakorlat, hogy biopsziát veszünk egy érett oocita poláris testéből vagy az embriók fejlesztéséből vett sejtekből, és genetikailag elemezzük ezeknek a sejteknek a összetételét. Ennek a genetikai elemzésnek az eredményei irányítják az embriológust a méhátvitelhez szükséges embriók kiválasztásában. Mivel a PGS-t csak embrió biopsziával nyert sejtek felhasználásával lehet elvégezni, ez a technológia csak in vitro megtermékenyítési (IVF) ciklussal együtt lehetséges. A PGS a kromoszómális aneuploidia embrióinak értékelésének gyakorlata, túl sok vagy túl kevés kromoszóma jelenléte a kromoszómálisan normális szülőkben. Ezzel szemben a preimplantációs genetikai diagnózis (PGD) az embriók értékelésének gyakorlata specifikus genetikai rendellenességek, például sarlósejtes betegség vagy cisztás fibrózis esetén, ahol a hordozó státust mindegyik szülőben dokumentálták.

úgy gondolják, hogy egyes betegpopulációk, beleértve az előrehaladott anyai korú párokat, a visszatérő vetélést, az ismételt implantációs kudarcot és a súlyos férfi faktort, hajlamosak aneuploid embriók előállítására.3,6,7 sokan azt sugallták, hogy ezek a betegpopulációk részesülhetnek a PGS előnyeiből.3,7 a PGS sok központban történő használatának jelzései azonban folyamatosan bővülnek.3 amint arról az Európai Emberi Reprodukciós és Embriológiai Társaság (ESHRE) beszámolt, az elmúlt 10 évben az összes preimplantációs genetikai vizsgálati ciklus 61% – át PGS-re végezték.8 Ez a tanulmány kizárólag a PGS-hez kapcsolódó klinikai alkalmazásokra összpontosít, nem pedig a PGD-re.

a PGS, ellentétben a PGD-vel, továbbra is ellentmondásos technológia. A legújabb vizsgálatok azt mutatják, hogy több mint 60%-90% – a az összes első trimeszterben vetélés lehet az eredménye kromoszóma aneuploidia.3 mivel oly sok korai vetélés az aneuploidia miatt következik be, a PGS ésszerű beavatkozásnak tűnik annak érdekében, hogy javuljon az euploid (kromoszómálisan normális) embriók hatékonysága az IVF ciklusokban történő méhátvitelhez. Klasszikus tanulmányok arról számoltak be, hogy az aneuploidia által okozott vetélések aránytalanul koncentrálódnak a kiválasztott kromoszómákra.9,10 ezek az adatok a sikertelen terhességek kariotípus-elemzésén alapulnak, amelyek elég messzire fejlődtek ahhoz, hogy a szövetek rendelkezésre álljanak a genetikai elemzéshez.9,10 Következésképpen, klinikák teljesítő PGS a korai időkben a technológia összpontosított kimutatására aneuploid csak válassza ki a kromoszómák segítségével fluoreszcencia in situ hibridizáció (FISH), amely általában értékeli között 5-14 kromoszóma pár ahelyett, hogy mind a 23 kromoszóma pár.11,12 hagyományosan a PGS biopsziát kizárólag az embrionális fejlődés körülbelül 3 napján végezték a megtermékenyítést követően.11,12 kezdeti adatok felhasználásával PGS keretében hasítási szakaszban biopszia hal mutatott ígéretes eredményeket generált sok izgalom az új technológia.3,13–15 Sajnos az eredménye ez a módszer nem eredményez javulást a klinikai terhességi arány, s ez a hatékonyság hiánya volt széles körben hivatkozott következő mérföldkő a papír által Mastenbroek a New England Journal of Medicine.16 ezt követően hasonló dokumentumok további kétségeket vetnek fel a PGS előnyeiről és a nagy orvosi társaságok álláspontjáról szóló nyilatkozatok hivatalosan elriasztották annak használatát.17-19

további kutatások azonban számos biológiai korlátozást tisztáztak, amelyek megmagyarázhatják a klinikailag alkalmazott PGS korábbi hiányosságait. A poláris test biopszia gyakorlata a megtermékenyített petesejt genetikai összetételének meghatározására általánosan használt módszer a preimplantációs genetikai vizsgálatok elvégzésére.3,8,20 az oocita fejlődés egyik kritikus összetevője a meiotikus osztódás, amelyben a fel nem használt anyai DNS haploid halmaza marginalizálódik a poláris testbe.Ennek a poláris testnek a 3,8 genetikai értékelése kezdetben meglehetősen népszerű volt, mivel ez a folyamat a fejlődő embrió zavarása nélkül diagnózist kapott, és a megtermékenyítés előtt elvégezhető.3 Ez a megközelítés azonban nem képes kimutatni az apai eredetű genetikai hibákat, vagy a megtermékenyítés után vagy alatt bevezetett hibákat. E korlátozások miatt a poláris test biopsziáját most elsősorban azokban az országokban végzik, ahol a szigorú jogszabályok korlátozzák az embrió biopszia gyakorlatát.3,21

azonban a fejlődő embriókból származó biopsied sejteket használó PGS kihívásokat is jelent. A tanulmányok többször dokumentálták, hogy a fejlődés 3.napján az embriók magas mozaicizmussal rendelkeznek.22,23 a mozaikosság olyan állapot, amelyben egyetlen fejlődő embrió egynél több különálló genetikai sejtvonalból áll. Más szóval, a mozaik embriók egyetlen embrión belül euploid (normál) és aneuploid (abnormális) sejtvonalakkal rendelkezhetnek. A jelenséget értékelő tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy az összes embrió többsége mozaik lehet a fejlődés 3.napján.22-24 következésképpen a fejlődés 3. napján elvégzett biopszia olyan eredményt eredményezhet, amely nem reprezentatív az egész embrióra.3 A Mozaikosságról kimutatták, hogy az embriófejlődés 5.napján is létezik.25 a legfrissebb adatok azonban arra utalnak, hogy a mozaicizmus jelentősen csökkenthető a fejlődés 5.napjára.3,26

a hagyományosan elvégzett PGS másik korlátozása a halak használata a kromoszómális rendellenességek meghatározására. A halak általában 5-14 között értékelnek, nem pedig mind a 23 kromoszómapárt.27 a közelmúltban végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy az embrionális aneuploidia klinikailag jelentős mennyiségben fordul elő mind a 23 kromoszómapárban.28 ezért a halak nem képesek sok olyan kromoszóma-rendellenesség diagnosztizálására, amelyek gyakran megtalálhatók az embriók fejlődésében.

e két fő korlátozás megvalósítása sok genetikai laboratóriumot arra késztetett, hogy PGS-t kínáljon mind a 23 kromoszóma pár kromoszómális állapotát értékelő technológiák alkalmazásával, a blastocist szakaszban végzett embrionális biopszia alkalmazásával, általában a fejlődés 5.vagy 6. napjáig. Az ezzel a megközelítéssel végzett klinikai terhességi arányok a jelentések szerint jelentősen meghaladják a PGS hagyományos megközelítését.29,30 például egy friss tanulmány értékelése több mint 4500 embriók felhasználásával 23 kromoszóma pár meghatározást talált klinikai terhességi arány a nők szenvednek visszatérő terhesség veszteség (RPL), hogy jelentősen javult a fenti hasonló vizsgálatok segítségével HAL PGS.29 ezenkívül a terhességi arányok tovább javultak, amikor 23 kromoszóma-értékelési PGS-t végeztek blastocisztás stádiumú embriókon (a fejlődés 5/6.napja), összehasonlítva azzal, amikor a biopsziát embriókon végezték a fejlődés 3. napján. 29 31 32 hasonló eredményről számoltak be következetesen számos klinika az Egyesült Államokban és szerte a világon.31,32 ez megújult érdeklődést váltott ki a PGS iránt, bár még mindig meg kell határozni, hogy a PGS hatékony technológia-e, és mely betegpopulációkat szolgálja legjobban a PGS.

mind a 23 kromoszóma értékelése a PGS összefüggésében olyan velejáró komplexitásokkal rendelkezik, amelyek potenciálisan veszélyeztethetik az adatok integritását, ha nem megfelelően hajtják végre. Számos megközelítés létezik, amelyeket 23 kromoszómapár értékelésére használnak. A ma leggyakrabban használt két módszer mikroarray technológiát alkalmaz, akár egyetlen nukleotid polimorfizmus (SNP), akár összehasonlító genomikus hibridizációs (CGH) technológia alkalmazásával.3 mindkét technológia az embrionális DNS megszerzésére, a DNS fragmentálására, majd erősítésére, valamint az amplifikált termék mikroarrays alkalmazásával történő értékelésére támaszkodik. Ez az amplifikációs folyamat potenciális hibaforrás, mivel a teljes embrionális DNS-termék felerősítésének elmulasztása hamis eredményt eredményezhet. Továbbá, mivel az eredetileg amplifikált DNS-terméket csak 1-ről több sejtre veszik, minden külső DNS-szennyeződés hamis eredményt eredményezhet.

az SNP tömbök közvetlenül értékelik a ploidy állapotot egy körülbelül 300 000 genetikai markerből álló sűrű tömb segítségével.3 CGH tömbök, ezzel szemben, értékelje sokkal kevesebb genetikai markerek és hasonlítsa össze ezt az eredményt egy ismert normál DNS-minta.3 mindegyik microarray platformnak vannak előnyei és hátrányai. Az SNP tömbök állítólagos előnye, hogy képesek viszonylag kis genetikai duplikációkat vagy törléseket észlelni, bár ezen információ értéke jelenleg általában nem tisztázott. A CGH tömbök előnye, hogy 12-16 órán belül elvégezhetők, szemben a legtöbb SNP tömbnél több nappal.