Prefertilization diagnostik

De Prefertilization diagnostik erbjuder möjlighet till genetisk testning av kvinnas äggceller som en del av in vitro-befruktning (IVF). Undersökningarna utförs på kromosomerna i den första och den andra polära kroppen, som uppstår under den första och andra meiosen efter införandet av en manlig spermier i äggcellen. Fördelen med denna metod är att den inte är en pre-implantationsdiagnos (PGD), eftersom undersökningen utförs innan den kvinnliga och den manliga kärnan är smält, så att för fertiliseringsdiagnos är tillåten i vissa länder där PGD är förbjudet.

Vad är diagnostik för för fertilisering?

Prefertilization diagnostics gör det möjligt att upptäcka kromosomala avvikelser i det haploida genomet i den kvinnliga äggcellen i samband med in vitro-befruktning (IVF). Framför allt kan numeriska avvikelser av vissa kromosomer (aneuploidy) och avvikelser hos vissa gener som orsakar ärftliga sjukdomar upptäckas. När en manlig spermie införs i cytoplasma i äggcellen under IVF, triggas den första och andra meiosen (meios I och II) i ägget.

Uppdelningen skapar två "överflödiga" celler, de polära kropparna, som har samma uppsättning kromosomer som själva äggcellen. De polära kropparna, som normalt skulle brytas ned av kroppen, tas av polar kroppsbiopsi för att undersöka kromosomerna. Eftersom prefertilisationsdiagnostik alltid utförs på de polära kropparna, kallas proceduren också polar body diagnostics (PKD). Fördelen med undersökningsmetoden är att den också kan utföras i vissa länder där pre-implantationsdiagnos (PGD) är förbjudet, eftersom undersökningen utförs på äggcellens genom när kärnkärnorna i spermcellen och äggcellen ännu inte har smält.

Nackdelen är att endast kromosomavvikelser från modergenomet kan undersökas. Kromosomerna i spermierna som har införts i äggets cytoplasma kan inte detekteras med denna metod. Y-kopplade sjukdomar kan inte erkännas eftersom äggcellens haploida kromosomsats inte kan innehålla en Y-kromosom.

Funktion, effekt och mål

Som en del av diagnosen före befruktningen i form av en genetisk polär kroppsundersökning kan numeriska avvikelser (aneuploidy) detekteras i vissa kromosomer i modergenomet samt translokationer där kromosomsegment separerades och återintegrerades på fel plats. Dessutom kan X-länkade genmutationer diagnostiseras som ärvs från modern och baseras på mutationen av en enda gen (monogen sjukdom). Detta förutsätter att den potentiella ärftliga sjukdomen måste vara känd för att specifikt kunna undersöka en viss gen på X-kromosomen.

När det gäller recessiv arv finns det en chans att X-kromosomen i den polära kroppen - och därmed också X-kromosomen i den befruktade äggcellen, innehåller den friska allelen för motsvarande gen. Proceduren i sig innefattar en polär kroppsbiopsi, i vilken de två haploida polära kropparna avlägsnas från äggcellen och kromosomerna utsätts sedan för FISH-testet (fluorescens in situ hybridisering). De polära kropparnas biopsi är en enorm utmaning för laboratoriet som utför arbetet eftersom identifiering och isolering av de polära kropparna kräver en viss upplevelse. För FISH-testförfarandet finns så kallade DNA-prober tillgängliga för utvalda kromosomer som ansluter till motsvarande haploida kromosomer eftersom de har den komplementära aminosyrasekvensen.

DNA-proberna är markerade med olika fluorescerande färger, så att kromosomerna sedan kan identifieras med hjälp av speciell mjukvara och räknas i en automatisk process. De flesta kromosomavvikelser såsom aneuploidier och kromosomförskjutningar inom en kromosom är dödliga. Detta innebär att IVF antingen inte bildar en zygot, eller att embryot avvisas efter att ha transplanterats i livmodern, eller att en tidig eller senare missfall inträffar. Eftersom frekvensen av kromosomavvikelser i kvinnors äggceller ökar med åldern är ett viktigt mål med diagnostisering av för fertiliseringen ett positivt urval av de befruktade äggen. Endast befruktade ägg med - så långt det är igenkännliga - ett intakt genom genomplanteras tillbaka till livmodern.

Det positiva urvalet sägs öka graviditetsgraden efter IVF och minska graden av avvisade befruktade ägg och antalet missfall. Ett annat syfte är att utesluta ärftliga sjukdomar baserade på kromosomavvikelser eller vissa genetiska defekter i det återplanterade befruktade ägget från början genom positivt urval av de befruktade äggen. Typiska ärftliga sjukdomar som kan uteslutas genom testet är cystisk fibros, spinal muskelatrofi och sigdcellanemi.

Risker, biverkningar och faror

Prefertilization diagnostics utförs utanför kroppen och innebär därför inte några ytterligare fysiska risker för den berörda kvinnan. Det finns bara en låg risk för fysisk skada och infektion i samband med borttagandet av äggen. Till skillnad från PGD, som också inkluderar en kromosomundersökning med FISH-testet, kan diagnostik för för fertilisering endast undersöka kromosom och genetiskt material från modern.

Detta innebär att ett negativt FISH-test, där inga kromosomala eller genetiska avvikelser diagnostiserades, kan väcka alltför positiva förväntningar hos föräldrarna om graviditetsförloppet och den efterföljande födelsen. Kromosomavvikelser av fadergenomet och eventuellt befintliga avvikelser hos Y-kromosomen, som kan utlösa en könsrelaterad ärftlig sjukdom, registreras inte. I detta avseende är pre-fertiliseringsdiagnostik ännu mer ofullständig än PGD, i vilket hela embryot genomet i blastulasteget kan undersökas.

Även med negativ PGD kan det emellertid inte uteslutas att det finns genetiska defekter i embootets genom som kan orsaka oönskad utveckling och eventuellt försämringar efter födseln. FISH-testet kan endast hänvisa till utvalda kromosomer och gener.