Η προεμφυτευτική γενετική διάγνωση (Preimplantation Genetic Diagnosis) είναι μία μέθοδος με την οποία είναι δυνατή η διάγνωση μίας χρωμοσωματικής ανωμαλίας ή ενός γενετικού νοσήματος σε ένα κύτταρο ή σε μερικά κύτταρα τα οποία απομονώνονται από ένα έμβρυο (σε κάποιες περιπτώσεις και στα πολικά σωμάτια που απελευθερώνονται από το ωάριο) πριν από την εμφύτευση του στην μήτρα μετά από διαδικασία εξωσωματικής γονιμοποίησης.

Από την εφαρμογή της μεθόδου αυτής ωφελούνται 4 ομάδες ζευγαριών:

  1. τα ζευγάρια που αντιμετωπίζουν ανεξήγητα προβλήματα γονιμότητας , επαναλαμβανόμενες αποβολές, ανεπιτυχείς προσπάθειες εξωσωματικής γονιμοποίησης ή ένας εκ των δύο είναι φορέας χρωμοσωματικής ανακατάταξης,
  2. τα ζευγάρια που ο ένας ή και οι δύο είναι φορείς ενός γενετικού νοσήματος και διατρέχουν τον κίνδυνο να μεταφέρουν το νόσημα στην επόμενη γενιά όπως τη μεσογειακή αναιμία, την ινοκυστική νόσο, τον καρκίνο του παχέος εντέρου κα
  3. γονείς που έχουν αποκτήσει να παιδί που χρειάζεται μεταμόσχευση και επιλέγουν αυτήν την μέθοδο για να φέρουν στον κόσμο ένα αδελφάκι που θα είναι ιστοσυμβατό με το πάσχον τέκνο τους όπως σε κάποιες περιπτώσεις λευχαιμιών,
  4. γονείς που έχουν ένα το παιδί που πάσχει από ένα γενετικό νόσημα και χρήζει μεταμόσχευσης μυελού, οπότε με την μέθοδο αυτή επιλέγεται έμβρυο που είναι ιστοσυμβατό με το πάσχον παιδί και δεν πάσχει το ίδιο από το γενετικό νόσημα της οικογένειας όπως στη μεσογειακή αναιμία και στην αναιμία Fanconi.

Υπογονιμότητα, καθ’ έξιν αποβολές και προεμφυτευτική γενετική διάγνωση χρωμοσωματικών ανωμαλιών (PGS/PGD)

Αναφορικά λοιπόν με την πρώτη ομάδα, έχει αποδειχθεί ότι περίπου 20% των αζωοσπερμικών ή ολιγοσπερμικών αντρών είναι φορείς χρωμοσωματικής ανακατάταξης καθώς και 15% των υπογόνιμων γυναικών είναι επίσης φορείς χρωμοσωματικής ανακατάταξης. Tα έμβρυά των φορέων έχουν ηυξημένη πιθανότητα να φέρουν υψηλό ποσοστό μη ισοζυγισμένων παραγώγων της χρωμοσωματικής ανακατάταξης και άλλων χρωμοσωματικών ανευπλοειδιών . Επίσης έχει αποδειχθεί ότι η αιτία πολλαπλών αποβολών καθώς και ανεξήγητης υπογονιμότητας είναι οι ποικίλες χρωμοσωματικές ανωμαλίες (συνήθως ανευπλοειδίες δηλαδή παραπάνω ή λιγότερα χρωμοσώματα) που φέρουν τα έμβρυα, ενώ ο καρυότυπος (η χρωμοσωματική σύσταση του κυττάρου) των γονέων είναι φυσιολογικός. Και στις δύο κατηγορίες ζευγαριών έχει αποδειχθεί ότι με την εφαρμογή της προεμφυτευτικής γενετικής διάγνωσης γίνεται διάγνωση εκείνων των εμβρύων που φέρουν χρωμοσωματικές ανωμαλίες, οπότε επιλέγονται για εμβρυομεταφορά τα έμβρυα που φαίνονται ότι έχουν φυσιολογική χρωμοσωματική σύσταση και άρα επιτυγχάνεται αύξηση του ποσοστού κυήσεων σε αυτές τις κατηγορίες υπογόνιμων ζευγαριών.

Μεθοδολογίες ανίχνευσης χρωμοσωματικών ανωμαλιών στην προεμφυτευτική διάγνωση

Μέχρι πρόσφατα η τεχνική που επικρατούσε στη διάγνωση χρωμοσωματικών ανωμαλιών ήταν η FISH (Fluorescent In Situ Hybridization), με την οποία επιλεγμένοι φθορίζοντες ανιχνευτές χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της μη ισοζυγισμένης χρωμοσωματικής ανακατάταξης που φέρει ένας γονέας, ή φθορίζοντες ανιχνευτές χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση των πιο συχνών χρωμοσωματικών ανευπλοειδιών όπως αυτές των χρωμοσωμάτων 13, 18, 21, 16, 22 και αυτές των χρωμοσωμάτων του φύλου. Είναι γνωστό ότι ανευπλοειδίες των παραπάνω χρωμοσωμάτων είναι οι πιο συχνά εμπλεκόμενες στις αποβολές καθώς και στην μη εμφύτευση εμβρύων μετά από εξωσωματική γονιμοποίηση. Εκτεταμένες όμως μελέτες έδειξαν ότι τα έμβρυα φέρουν και άλλες χρωμοσωματικές ανευπλοειδίες που δεν εμπεριέχονται σε αυτήν την ομάδα οπότε πρόσφατα έδαφος έχει κερδίσει η τεχνική του συγκριτικού γενωμικού υβριδισμού με μικροσυστοιχίες (CGH microarrays) με την οποία είναι δυνατή η ανίχνευση ανευπλοειδιών και των 24 χρωμοσωμάτων καθώς και των μη ισοζυγισμένων παραγώγων των φορέων χρωμοσωματικών ανακατατάξεων. Από την εφαρμογή της υπερσύγχρονης αυτής μεθόδου, φάνηκε ότι τόσο το ποσοστό επιτυχών εμφυτεύσεων μετά από εξωσωματική γονιμοποίηση όσο και τα ποσοστά υγιών αναφορικά με τα χρωμοσώματα παιδιών που γεννιούνται έχει αυξηθεί σημαντικά στα υπογόνιμα ζευγάρια που δέχονται να γίνει στα έμβρυά τους προεμφυτευτική γενετική διάγνωση.

Οικογενειακό ιστορικό γενετικού νοσήματος και προεμφυτευτική γενετική διάγνωση

Από την προσέγγιση αυτή ωφελούνται ακόμη οι φορείς γενετικού νοσήματος όπως:

  1. τα ζευγάρια που ένας εκ των δύο είναι φορέας ενός γενετικού νοσήματος που κληρονομείται με τον αυτοσωμικό επικρατούντα χαρακτήρα. Στην περίπτωση αυτή ο φορέας εμφανίζει συνήθως την νόσο με μεγάλη πιθανότητα κατά τη διάρκεια της ζωής του και τα παιδιά του έχουν 50% πιθανότητα να φέρουν το παθολογικό γονίδιο και άρα με μεγάλη πιθανότητα να εμφανίσουν και αυτά την νόσο. Παραδείγματα είναι οι φορείς της οικογενούς πολυποδίασης του παχέος εντέρου, οι φορείς της οικογενούς μη πολυποδίασης του παχέος εντέρου (σύνδρομο Lynch), οι φορείς του θηλλώδους καρκίνου του θυρεοειδούς (MEN2), οι φορείς ή οι έχοντες οικογενειακό ιστορικό με χορεία του Huntington, πολυκυστικούς νεφρούς ενηλίκου τύπου, νευροινωμάτωση (von Recklighausen) κλπ.
  2. τα ζευγάρια που η γυναίκα είναι φορέας φυλοσύνδετων νοσημάτων όπως η αιμορροφιλία, η Duchenne/Becker μυϊκή δυστροφία κα όπου τα άρρενα παιδιά των φορέων γυναικών έχουν 50% πιθανότητα να πάσχουν, ενώ τα θήλεα άτομα φορείς σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να εμφανίσουν ελαφρύτερη εικόνα της νόσου.
  3. τα ζευγάρια που και οι δύο είναι φορείς γενετικών νοσημάτων που κληρονομούνται με τον υπολειπόμενο χαρακτήρα όπως η μεσογειακή αναιμία, η ινοκυστική νόσο, η νωτιαία μυική ατροφία κα όπου οι υγιείς αλλά φορείς γονείς έχουν ένα 25% πιθανότητα σε κάθε κύηση να αποκτήσουν ένα παιδί με το νόσημα αυτό.

Προεμφυτευτική γενετική διάγνωση για HLA ιστοσυμβατότητα

Στις περιπτώσεις που ένα παιδί πάσχει από κακοήθη νόσο όπως λευχαιμία ή πάσχει από γενετική νόσο όπως η μεσογειακή αναιμία που μπορεί να θεραπευτεί με μεταμόσχευση μυελού τον οστών ή αίμα ομφαλίου λώρου, μελετώνται γονείς και πάσχον παιδί τόσο για το γενετικό νόσημα όσο και για την HLA ιστοσυμβατότητα. Κατά την προεμφυτευτική διάγνωση εντοπίζονται και γίνεται εμβρυομεταφορά σε εκείνα τα έμβρυα που είναι HLA ιστοσυμβατά με το πάσχον παιδί, ή εκείνα τα έμβρυα που δεν πάσχουν από το γενετικό νόσημα της οικογένειας και είναι ιστοσυμβατά με το πάσχον παιδί.

Αξίζει να σημειωθεί ότι προεμφυτευτική γενετική διάγνωση μπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε γενετικό νόσημα είναι γνωστό το γονίδιο το οποίο εμπλέκεται και έχει εντοπιστεί η βλάβη. Το εργαστήριο Γενετικής το οποίο αναλαμβάνει την προεμφυτευτική διάγνωση πρέπει να είναι εξαιρετικά έμπειρο στον σχεδιασμό οποιουδήποτε γενετικού νοσήματος πληρεί τις προδιαγραφές που προαναφέρονται , και συνήθως χρειάζεται περίπου 1-2 μήνες για να προετοιμαστεί, μια διαδικασία η οποία είναι απαραίτητη.

Εν συντομία, η διαδικασία που συμπεριλαμβάνει την προεμφυτευτική γενετική διάγνωση εφαρμόζεται μετά από εξωσωματική γονιμοποίηση κατά την οποία μετά από διέγερση παράγονται ωάρια τα οποία στην συνέχεια γονιμοποιούνται με το σπέρμα του συζύγου. Συνήθως την τρίτη μέρα και στο στάδιο των 6-8 κυττάρων ο εξειδικευμένος εμβρυολόγος αφαιρεί 1-2 κύτταρα από κάθε έμβρυο τα οποία δίνονται στο Εργαστήριο Γενετικής για την ανάλυση. Η διάγνωση ολοκληρώνεται συνήθως εντός 24 ωρών και προσδιορίζονται τα έμβρυα που δεν φέρουν την χρωμοσωμική ή γενετική ανωμαλία. Αναλόγως όμως με την περίπτωση, είναι δυνατόν να γίνει βιοψία πρώτου και δεύτερου πολικού σωματίου από τα οποία γίνεται διάγνωση χρωμοσωμικών ανωμαλιών ή γενετικού νοσήματος, το μειονέκτημα όμως αυτής της προσέγγισης είναι ότι διαγιγνώσκεται μόνο η μητρική συνδρομή. Εναλλακτικά, μπορεί να γίνει βιοψία βλαστοκύστης την πέμπτη μέρα της ανάπτυξης του εμβρύου. Επομένως, με την προεμφυτευτική γενετική διάγνωση μειώνεται η πιθανότητα σύλληψης παθολογικών εμβρύων σε εκείνες τις οικογένειες που ο κίνδυνος είναι υψηλός.

Οι εξελιγμένες τεχνολογίες της Γενετικής δίνουν την δυνατότητα πλέον σε εκατοντάδες ζευγάρια που λαχταρούν / αποζητούν να κρατήσουν στην αγκαλιά τους ένα υγιές παιδί να το πετύχουν. Η προεμφυτευτική γενετική διάγνωση βελτιώνει σημαντικά τα ποσοστά επιτυχούς κύησης στα υπογόνιμα ζευγάρια και βοηθάει τα ζευγάρια φορείς γενετικού νοσήματος να αποκτήσουν ένα υγιές παιδί. Στην Ελλάδα γίνεται προεμφυτευτική γενετική διάγνωση τα τελευταία 15 χρόνια με μεγάλη επιτυχία.