Techniki wspomaganego rozrodu (ART) ewoluowały w ciągu ostatniej dekady, aby poprawić wskaźniki powodzenia technik zapłodnienia in vitro. Wraz z wprowadzeniem preimplantacyjnych testów genetycznych (PGT) w laboratoriach narodziła się nowa technika – biopsja zarodka.
Techniki biopsji zarodków są stale udoskonalane, coraz bezpieczniejsze i bardziej niezawodne. Narzędzia i technologie badań genetycznych uległy zmianie i zostały zastąpione bardziej złożonymi i dokładnymi technikami. Zmiany te obejmują sposób wykonywania biopsji oraz etap rozwoju zarodka, na którym wykonuje się biopsję.
Aby wykonać badanie PGT należy pobrać z zarodka materiał genetyczny do analizy. Konieczna jest biopsja, która polega na usunięciu komórek, co zostanie omówione w tym artykule.
Techniki PGT i biopsji zarodków pozwalają nam przystąpić do zapłodnienia in vitro z pewnością, że wybraliśmy najlepsze zarodki, które zapewnią pomyślną ciążę bez wad i chorób genetycznych.
Co to jest PGT?
PGT to test genetyczny przeprowadzany na zarodkach w celu wykrycia nieprawidłowości chromosomowych lub chorób dziedzicznych. Identyfikowane są nieprawidłowe zarodki, a embriolog może wybrać do transferu genetycznie prawidłowe zarodki.
W zależności od historii choroby pacjenta zostanie wybrana najkorzystniejsza dla pacjenta opcja PGT.
Przedimplantacyjne badania genetyczne w kierunku aneuploidii (PGT-A): badanie na nieprawidłową liczbę chromosomów. Ten test analizuje 46 chromosomów w poszukiwaniu dodatkowych lub brakujących chromosomów, takich jak zespół Downa (trzy kopie chromosomu 21).
Preimplantacyjne badania genetyczne w kierunku chorób monogenowych (PGT-M): badanie dziedzicznych chorób genetycznych w rodzinie, aby uniknąć przekazania ich dziecku, w tym chorób sprzężonych z płcią (np. mukowiscydozy lub choroby Huntingtona). Przed cyklem PGT-M mogą być konieczne badania przygotowawcze, takie jak próbki krwi lub śliny.
Preimplantacyjne badania genetyczne pod kątem strukturalnych rearanżacji chromosomów (PGT-SR): badanie genetyczne przeprowadzane w celu sprawdzenia, czy zarodek ma nieprawidłowo ułożone chromosomy lub których rozmiar jest nieprawidłowy. Jest to spowodowane zrównoważonymi translokacjami i inwersjami w chromosomach. Przegrupowania chromosomów mogą być dziedziczone lub następować samoistnie.
Co dzieje się w laboratorium?
Procedura biopsji
Na przestrzeni lat technika biopsji ewoluowała. Powszechną praktyką było wykonywanie biopsji w 3. dniu rozwoju zarodka, kiedy zarodek jest w fazie komórkowej.
Wykonywanie biopsji na etapie komórkowym wiąże się z kilkoma trudnościami. Jeżeli w trakcie zabiegu doszło do lizy komórki, konieczne będzie usunięcie kolejnej komórki. Jest to metoda bardziej inwazyjna w przypadku zarodków trzeciego dnia, ponieważ w najlepszych przypadkach obecnych jest osiem komórek.
Nie tylko technika stwarza wyzwania, ale także wpływa na wyniki. Dzieje się tak dlatego, że znamy informację chromosomalną tylko o jednej komórce. W stadium blastocysty ryzyko jest mniejsze, a wyniki bardziej wiarygodne. Obecnie do biopsji zarodków preferuje się zarodki, które osiągnęły stadium blastocysty (w 5 lub 6 dniu, w niektórych laboratoriach nawet w 7 dniu po inseminacji).
Blastocysta składa się z dwóch rodzajów komórek, komórki spolaryzowane stają się trofektodermą, która tworzy łożysko, a komórki apolarne stają się wewnętrzną masą komórkową, z której rozwija się dziecko. Trofektoderma to warstwa komórek tworząca ścianę blastocysty; komórki trofektodermy to te, które uzyskujemy z biopsji do badań genetycznych.
Biopsja blastocysty ma tę zaletę, że zawiera większą liczbę komórek trofektodermy. Dlatego badana jest grupa komórek; uzyskujemy więcej informacji w porównaniu z biopsją wykonaną w 3. dniu. Trofektoderma dobrej jakości blastocysty zawiera wiele komórek, od 100 do 300 komórek. Potrzebujemy 5-10 komórek do badań genetycznych. Ponieważ trofektoderma ma dużą liczbę komórek; nie jest to szkodliwe dla zarodka.
Usunięcie komórek trofektodermy jest możliwe bez wpływu na wewnętrzną masę komórek, z których później rozwinie się przyszłe dziecko. Uzyskując mniej więcej taką liczbę komórek, będziemy w stanie uzyskać wynik, który wskaże pełny stan chromosomalny zarodka. Ważne jest, aby zarodek był dobrej jakości, aby móc uzyskać odpowiednią liczbę komórek i aby zarodek mógł dalej rozwijać się zgodnie z zamierzeniami. W celu biopsji zarodka wykonuje się małe nacięcie (wspomagane wylęganie) w osłonie przezroczystej pokrywającej zarodek w 3. dniu rozwoju. Ułatwia to wyklucie się blastocysty z strefy i ułatwia biopsję.
Niektóre laboratoria przeprowadzają wspomagany wylęg w tym samym dniu co biopsja. Zależy to od rutynowego protokołu stosowanego w laboratorium lub od embriologa, obie metody są bezpieczne.
Z drugiej strony przeprowadzane jest wyczerpujące szkolenie przez Embriologa. Biopsję wykona wykwalifikowany embriolog, a ryzyko uszkodzenia zarodka jest minimalne.
Zawsze jednak istnieje ryzyko, że w trakcie zabiegu może dojść do uszkodzenia zarodka. Dzieje się tak dlatego, że jest to nadal technika inwazyjna, ale przy dobrej jakości zarodków i odpowiednich rękach ryzyko jest zminimalizowane.
Jednym z ograniczeń biopsji blastocysty jest to, że wiele zarodków nie osiągnie stadium blastocysty, ale poprawa warunków hodowli zwiększyła liczbę blastocyst w cyklach IVF. Duża liczba blastocyst będzie miała większą szansę na uzyskanie normalnego/zarodki euploidalne.
Procedura rurkowa
Po wykonaniu biopsji embriolog przystępuje do zakładania rurki. Jest to bardzo dokładna technika, z którą musimy pracować w ściśle sterylnym pomieszczeniu, upewniając się, że wszystko, czego będziemy używać, jest wolne od zewnętrznego DNA, aby uniknąć zanieczyszczenia.
Zarówno biopsja zarodka, jak i etapy biopsji zarodka zawsze wymagają obecności drugiej osoby w charakterze świadka, aby upewnić się, że liczba uzyskanych zarodków i komórek jest prawidłowa na wszystkich etapach.
Kiedy już mamy komórki w odpowiednich probówkach, przechowujemy je w zamrażarce i czekają na wysłanie do laboratorium zewnętrznego lub analizujemy w samej klinice, jeśli dysponuje ona własnym laboratorium genetycznym. Próbki wysyłane są z zachowaniem temperatury i możliwie najszybciej transportowane do laboratorium zewnętrznego.
W zależności od laboratorium wyniki można otrzymać w odstępie 2-3 tygodni.
Witryfikacja zarodków
Przeprowadza się zamrażanie blastocyst (technika witryfikacji); zarodki są zamrażane w oczekiwaniu na wyniki. Kiedy wyniki dotrą do laboratorium i jeśli będziemy mieć co najmniej euploidalny zarodek, klinika będzie mogła rozpocząć planowanie transferu zamrożonego zarodka. Zarodek euploidalny zostanie rozmrożony i przeniesiony w ramach normalnego transferu zamrożonego zarodka.
Decydując się na biopsję zarodka możemy mieć dwa scenariusze. Biopsja zarodków uzyskanych ze świeżego cyklu lub zarodków, które już zamroziliśmy i chcemy poznać ich status genetyczny. Druga możliwość polega na rozmrożeniu, wykonaniu biopsji i ponownym zamrożeniu zarodków. Decyzja o tej opcji zostanie podjęta na podstawie historii pacjenta i jakości zamrożonych zarodków.
Jakie wyniki możemy znaleźć?
Wyniki przesyłane są z informacją o biopsji zarodków i ich statusie genetycznym.
Zarodki euploidalne: chromosomalnie normalny z 46 chromosomami w 23 parach. Celem jest transfer jednego euploidalnego zarodka, który będzie miał największe szanse na urodzenie zdrowego dziecka.
Zarodki aneuploidalne: zarodki z nieprawidłowymi chromosomami, które nie mają prawidłowej liczby chromosomów, mogą prowadzić do zwiększonej częstości poronień, wad wrodzonych i niepowodzeń zapłodnienia in vitro. W zależności od liczby zaangażowanych chromosomów, może to być złożone, nieprawidłowe lub chaotyczne.
Zarodki mozaiki: Próbkę określa się jako „mozaikową”, jeżeli w znacznej części, ale nie we wszystkich, pobranych komórkach wykryto nieprawidłowości chromosomowe.
Zarodek ma zarówno normalne, jak i nieprawidłowe komórki. Zarodki mozaikowe mogą mieć niski lub wysoki poziom, w zależności od liczby nieprawidłowych komórek. Niektóre zarodki o niskiej mozaiki można przenosić z wyjątkami, w takim przypadku zawsze zaleca się konsultację ze specjalistą genetykiem.
Brak wyniku/Nie wykryto DNA: Możliwe, że laboratorium nie będzie w stanie uzyskać wyniku. Może to wynikać z różnych czynników, w tym: złej jakości zarodka, zdegradowanego DNA, utraty komórek podczas zabiegu drenowania… W niektórych przypadkach można rozważyć ponowną biopsję blastocyst dobrej jakości. Wyniki PGT są bardzo dokładne; około 98% zależy od laboratorium. Jest to wysoki odsetek, który może być korzystny w zależności od historii choroby pacjenta.
Wnioski
Biopsja zarodka z biegiem lat jest udoskonalana, aby być metodą bezpieczną i skuteczną w laboratorium. Biopsję blastocysty można bezpiecznie wykonać pod okiem specjalisty embriologa i przygotowanego do tego laboratorium.
Korzyści płynące z tej techniki pozwalają nam poznać najlepiej morfologicznie i genetycznie zarodek, dając jeszcze jedną opcję pacjentom, którzy mogą jej potrzebować.
Głównymi objawami PGT są zaawansowany wiek matki, powtarzające się niepowodzenia implantacji, przebyte poronienia, ciężka niepłodność męska oraz pary zagrożone urodzeniem dziecka z dziedziczną chorobą genetyczną.
Podsumowując, PGT należy zintegrować z ART, aby zapewnić pacjentom najlepsze wyniki. Jednak zawsze przy pomocy specjalistów w klinice, aby podjąć najlepszą decyzję w konkretnym przypadku.
