PGS

Ak ste rodičia, ktorí na ceste k vysnívanému bábätku využívajú metódu IVF a nepoznáte vo svojej rodinnej anamnéze žiadnu genetickú poruchu alebo závažné ochorenie, aj tak môžete svoje budúce dieťa pre istotu testovať na možnosť, že by niektorou genetickou vadou mohlo ochorieť. A môžete tak urobiť ešte v čase, keď je vaša bábätko vo fáze niekoľkodňového embrya a predchádzať tak napríklad ťažkostiam s opakovanými potratmi, ktoré vás možno od vysnívaného potomka odďaľujú. Moderná genetická diagnostika pre vás vytvorila samostatnú metódu PGS, ktorá využíva znalosti z techniky PGD.

Popis obrázku: Snímka z mikroskopu počas vykonávania oplodnenia mimo maternice

Čo je to PGS?

Preimlantační genetický screening - PGS, dokáže odhaliť genetické ochorenie u embrya , a tak eliminovať embryá, ktoré budú použité pre transfer do vašej maternice¹, počas procesu umelého oplodnenia IVF⁷.

Na rozdiel od PGD, ktoré kontroluje gény embryí na konkrétne dedičné ochorenia, sa PGS nezameriava na konkrétne genetické ochorenie, ale hľadá novovzniknutej vady týkajúce sa počtu chromozómov v embryách u párov, ktoré inak nemajú genetické poruchy.

Touto metódou sa vyšetrí všetkých 23 chromozómov, ktoré obsahuje každá zdravá bunka ľudského embrya. Cieľom vyšetrenia je vybrať na embryotransfér tie embryá, ktoré sú bez genetických abnormalít, ktoré by viedli k závažným vývojovým poruchám, zvyšovali by riziko potratu³ plodu a tým pádom znižovali šancu na úspešné tehotenstvo a donosenie zdravého dieťaťa. Odhaľujú sa vďaka nemu dedičné odchýlky v počte alebo štruktúre chromozómov, ktoré bývajú spájané so spontánnym potratom¹⁰.

Chromozómy

Chromozóm je útvar, ktorý sa nachádza v jadre bunky a je nositeľom genetickej informácie. Genetické informácie sú uložené v DNA a DNA tvoria chromozómy.

Chromozómy sa delia na:

• somatické - (autozómy) , ich prítomnosť nie je špecifická pre pohlavie a predstavujú 22 párov.
• pohlavné - (gonozómy) , určujú pohlavie jedinca a označujú sa písmenami X a Y. Ženské pohlavie sa označuje ako XX a mužské pohlavie sa označuje ako XY.

Karyotyp

Karyotyp je súbor všetkých chromozómov v bunke. Zdravá bunka má 46 chromozómov, 22 párov autozómov a 1 pár gonozómov Zápis 46, XY nám hovorí, že ide o muža. Zápis 46, XX nám hovorí, že ide o ženu.

Karyotyp je vlastne mapa chromozómov, na ktorej sa zobrazí tvar a počet chromozómov. Na základe výsledkov karyotypu sa môžu potvrdiť rôzne genetické ochorenia.

Na čo sa PGS využíva?

Cieľom PGS je vybrať na prenos do maternice embryo so správnym počtom chromozómov. Znalosť počtov chromozómov u známych genetických porúch a jeho využitie v diagnostike ešte pred prenosom embrya do maternice zabraňuje narodeniu dieťaťa postihnutého niektorým s najčastejších typov porúch ako je Downov syndróm², edwardsov syndróm², Pataaov syndróm, Turnerov syndróm¹ a klinefelterov syndróm.

Metóda slúži tiež k zníženiu počtu viacpočetných tehotenstiev a tiež ako prevencia spontánnych potratov, ktoré genetické poruchy môžu spôsobovať.

Najčastejšími príčinami potratov sú totiž chromozomálne abnormality plodu a vyšší vek matky.
PGS sa preto využíva, aby sa znížilo percento potratov.

PGS ďalej zlepšuje tehotenstvo po IVF a znižuje riziko, že sa dieťa narodí s genetickou poruchou. Aj napriek tomuto skríningu nie je 100% šanca, že žena porodí zdravé dieťa. Vždy je približne 3% riziko, že sa narodí dieťa s mentálnym alebo telesným postihnutím.

Kedy a prečo je dobré vyšetrenie PGS podstúpiť?

Ak ste klientkou niektoré reprodukčné kliniky a chcete podstúpiť IVF, lekári vám ponúkajú množstvo vyšetrení, ktoré môžu počas samotného oplodnenia vykonávať.

O vyšetrenií PGS je dobré uvažovať najmä v prípade, že:

• Ste žena vo vyššom veku, teda nad 38 rokov
• Ak ste mali onkologickú liečbu - chemoterapiu alebo rádioterapiu
• Opakovane ste spontánne potratili
• IVF ste už niekoľkokrát absolvovali, ale nepodarilo sa vám otehotnieť
• Prekonali ste potrat alebo sa vám narodilo dieťa s vývojovou vadou (chromozómovou abnormalitou)
• Chromozomálne abnormality boli zistené u vás alebo vášho partnera
• Vrodené vývojové chyby sa vyskytli v širšej rodine
• Niektorým typom neplodnosti trpí budúce otec dieťaťa a spermie boli odobraté metódou MESA alebo TESA
• Viete, že vy alebo budúci otec nesiete gén pre ochorenie, ktorý je viazané na pohlavie (napríklad hemofília)

Výhoda PGS

Odhaduje sa, že okolo 40% oplodnených vajíčok pri umelom oplodnení¹ so sebou môže niesť genetickú abnormalitu. Závisí to však od rôznych faktorov ako napr. váš vek, ochorenia v rodine u vás i partnera a iné.

Najväčšou výhodou PGS je tak selekcia (výber) embryí, ktoré sú zdravé bez defektu, od tých, ktoré sú poškodené.

Popis obrázku: Na moderných genetických testoch ako je PGS sa podieľajú najlepší genetickí lekári a laboranti.

Ako bude vyšetrenie PGS prebiehať?

Aby sa mohlo vyšetriť embryo, musíte navštíviť centrum asistovanej reprodukcie¹ a podstúpiť celý proces umelého oplodnenia.

Pred vyšetrením vy aj váš partner navštívite ordináciu genetického lekára, ktorý s vami zostaví podrobnú rodinnú anamnézu, prípadne prevedie genetické testy vás a budúceho otca. Genetik ponúkne možnosti a dostupnosť konkrétneho vyšetrenia a všetko vám vysvetlí.

V prípade PGD aj PGS je pre diagnostiku genetických porúch spôsobených poškodenými gény, chromozomálnymi prestavbami či chybami v prvotnom delení buniek embrya nutná biopsia, pri ktorej sa jedna alebo viac buniek odníme a podrobí genetickej analýze.

• Celý proces IVF - postup pri IVF pozostáva z hormonálnej stimulácie vaječníkov, odberu vajíčok, oplodnenie vajíčok, vývoja embrya a prenosom embrya¹ do maternice, po oplodnení sa vytvára embryo, ktoré sa postupne delia.
• Získanie vzoriek buniek z embrya.
• Vzorky sa odosielajú na chromozomálne a genetickú analýzu.
• Výsledky PGS prídu za niekoľko dní.
• Zdravá embryá sa použijú pre vloženie do maternice.

Ako prebieha samotná biopsia?

Biopsia je lekársky zákrok, pri ktorom sa odoberá z organizmu vzorka tkaniva, ktorá sa vyšetruje na prítomnosť určitého ochorenia.

Pri PGS sa biopsia odoberá z embrya , podľa formy biopsie v rôznom časovom období vývoja budúceho dieťaťa.

Biopsiu vykonáva priamo embryológ približne piaty deň po oplodnení vajíčok. Embryám embryológ odoberie niekoľko buniek a v genetickom laboratóriu vyšetrí ich DNA.

Pred samotným vyšetrením je potrebné rozhodnúť, kedy sa odoberie vzorka na PGS. Môžu sa použiť embryá v rôznych fázach:

• Oplodnené vajíčko - tvorí ho len jedna bunka, a dá sa tu získať genetický materiál iba od matky a nie od otca,
• trojdňové embryo - tvorí ho asi 6-8 buniek,
• embryo v štádiu blastocysty - embryo po 5-6 dňoch po oplodnení.

Pre získanie vzorky potrebného k PGS sa biopsia najčastejšie vykonáva v štádiu blastocysty.

V tejto fáze je už prítomných v embryu viac buniek. Odoberajú sa bunky, z ktorých sa následne vytvorí placenta.

Výhody biopsie v štádiu blastocysty

• Embryo je menej traumatizované,
• Odstráni sa približne 5 buniek, čo nemá na embryo žiadny vplyv, ako keby sa robila biopsia v skoršom štádiu,
• Vyššiu úspešnosť IVF.

Nevýhody biopsie v štádiu blastocysty

• Vyššie finančné náklady,
• Embryo sa musí vyvinúť do štádia blastocysty, nie vždy embryá prežijú do tohto štádia.

Nevýhody testovania embrya tretí deň po oplodnení

• Tretí deň po oplodnení embryo obsahuje približne 6-10 buniek a bunky embrya sú veľké,
• Biopsia vyžaduje u trojdňového embrya vytvorenie väčšieho otvoru, čím hrozí, že sa bunky oddelia,
• Embryo stratí významnú časť svojho objemu.

Bunky, z ktorých vzniká plod sa nepoužívajú pre PGS. Embryo má v tejto fáze teda asi 100 buniek a biopsiou sa odstráni približne 5 buniek. Odber buniek sa vykonáva pomocou laseru a pipety, kedy sa urobí malý otvor do embrya a odoberú sa bunky. Po biopsii sú všetky embryá zamrazené.

Po biopsii sa používajú dve metódy skríningu:

Metóda FISH - fluorescenčná in situ hybridizácia

Metóda FISH sa vykonáva tretí deň po oplodnení a pomocou nej sa vyšetruje 8 vybraných chromozómov.

Skratka FISH znamená fluorescenčná in situ hybridizácia a je to metóda, pri ktorej sa odobraté vzorky dajú na podložné sklíčko a zmiešajú sa s fluorescenčnými sondami. Tieto sondy sa dokážu nadviazať na tie časti DNA, kde je určitá genetická porucha. Chromozómy sú štruktúry, ktoré v sebe nesú DNA. Každá časť DNA je zobrazená iným farbivom. Genetik potom môže rozlíšiť normálne bunky od abnormálnych.

Metóda FISH sa najčastejšie používa na určenie pohlavia a využíva sa tak hlavne v prípadoch, keď je cieľom odhaliť v embryu ochorenie, ktoré sa viaže na pohlavie budúceho dieťaťa. Výsledok tohto testu je známy do 24 hodín.

Mikročipy - vyšetrenie všetkých 24 chromozómov

Tretí deň po oplodnení sa odoberie embryu šetrne jedna bunka - blastoméra, ktorá sa umiestni do mikro skúmaviek a odosiela sa do genetického laboratória. V laboratóriu sa vyšetrí všetkých 24 ľudských chromozómov metódou mikročipov (DNA čipy, microarrays, arrayCGH, aCGH) . Výsledok je známy do 36 - 48 hodín. To umožňuje vykonať transfer vyšetrených embryí v danom cykle.

Ďalším variantom mikročipovej metódy je odber niekoľkých buniek z embrya piaty deň po oplodnení. Odoberajú sa bunky zvané frofektodermy, ktoré tvoria základ placenty. Nevýhodou je ale časová náročnosť vyšetrenia, preto je nutné embryá po odbere buniek zamraziť a transferovať až v pri vašom ďalšom prirodzenom cykle.

Výsledky vyšetrenia

Zo vzoriek embrya embryológ vyšetrením zistí, či je embryo poškodené.

Ak sa poškodenie potvrdí, môže ísť o nasledujúce poruchy:

• neprítomnosť chromozómov - tzv. Chromozomálne delécie.
• abnormality chromozómov ktoré sú viazané na pohlavie - napr. Klinefelterov syndróm (47 XXY) alebo Turnerov syndróm 45 XO (porucha rastu).
• nadpočetný chromozóm - Downov syndróm.
• identifikácia pohlavia .

PGS sa používa iba na testovanie chromozómových abnormalít, zatiaľ čo PGD sa používa na testovanie rôznych genetických mutácií jednotlivých génov ako napr. cystická fibróza, Huntingtonova choroba, svalová dystrofia a mnoho ďalších.

Viac o preimplantačnej genetickej diagnostike (PGD) nájdete v samostatnom článku PGD.

Vyšetrenie chromozómov

Ak sa v predchádzajúcom tehotenstve narodilo postihnuté dieťa, najčastejšie ide o poškodenie týchto chromozómov: 13 - Patauov syndróm, 18 - Edwardsov syndróm, 21 - Downov syndróm, X a Y. Pri spontánnych potratoch sú poškodené najmä tieto chromozómy: 14, 15, 16, 22. U starších párov sú často poškodené chromozómy s číslami 1, 15, 17 a 22.

Embryá s nesprávnym počtom chromozómov sa potom nevkladajú do maternice.

Výskumníci tiež varujú ženy, že s vyšším vekom narastá riziko výskytu genetických porúch u detí a klesá šanca na otehotnenie. PGS im v tomto prípade pomáha diagnostikovať pri procese IVF embryá, ktoré sú poškodené a hrozí, že sa dieťa vyvinie s genetickou abnormalitou.

Video (CZ): Včasné rozpoznanie genetických vád embrya

Viac o PGS na modrykonik.sk

• Diskusia: Genetické vyšetrenie embrya pri IVF
• Diskusia: Celý proces IVF
• Diskusia: Návšteva psychológa počas asistovanej reprodukcie
• Diskusia: Asistovaná reprodukcia

Použité zdroje

1. https://www.coopergenomics.com/
2. https://web.archive.org/web/20190110163510/http://www.advancedfertility.com/
3. https://web.archive.org/web/20160112035544/http://fertility.treatmentabroad.com/
4. Department of Human Genetics Division of Medical Genetics, Preimplantation Genetic Screening (PGS) ©2006, http://genetics.emory.edu/
5. http://www.are.cz/data/file/pgd.pdf
6. http://www.ivfbrno.cz/preimplantacni-geneticky-screening-pgs/t1109

Použité zdroje obrázkov

1. https://pixabay.com/cs/vědec-lékárna-mikroskop-chemie-2141259/
2. https://pixabay.com/cs/ivf-plodnost-neplodnost-icsi-1514174/