Preimplantační genetické testování – metoda zvyšující pravděpodobnost donošení zdravého miminka

Preimplantační genetické testování (PGT) je metoda zjišťování genetických chyb v embryích ještě před jejich přenosem do dělohy. Z toho vyplývá, že předpokladem pro provedení PGT je oplození a pěstování embryí v laboratoři. V současné době je praktickým standardem odběr vzorku na stadiu blastocysty, tedy u pětidenního embrya. Blastocysta je stadium embryonálního vývoje, kdy už došlo k rozlišení buněk, z nichž se vyvine embryo (embryoblast) a buněk, ze kterých vznikne placenta a plodové obaly (trofoblast).  Z trofoblastu je možné bez poškození embrya odebrat vzorek asi 5 buněk, které se potom dají geneticky vyšetřit. Vyšetření se provádí moderními molekulárně genetickými metodami, které se volí podle typu PGT. Rozlišujeme preimplantační genetické testování aneuploidií (PGT-A), preimplantační genetické testování strukturních chromozomových vad (PGT-SR) a preimplantační genetické testování monogenních chorob (PGT-M).

Co je to preimplantační genetické testování aneuploidií?

Preimplantační genetické testování aneuploidií (PGT-A) je nejčastěji používaným typem PGT. Jeho hlavním cílem je vybrat k transferu embrya, která mají perspektivu dalšího vývoje až do porodu zdravého dítěte. Embrya, která nesou poruchu v počtu chromozomů, tedy aneuploidii, v převážné většině případů zaniknou v různých fázích vývoje. To se projeví buďto jen opožděním menstruace nebo později samovolným potratem. Jen velmi zřídka se taková embrya mohou vyvíjet až do porodu postiženého dítěte. Občas slyšíme argument, že kdybychom postupně transferovali všechna embrya bez vyšetření nebo by se žena pokoušela otěhotnět přirozeným způsobem, také bychom těhotenství nakonec dosáhli. To je ovšem velmi nekompetentní argument. Kdybychom například čekali, až otěhotní a těhotenství donosí žena, která má 80 % vajíček aneuploidních, mohlo by to trvat mnoho let a pokusy by skončily, až by jí žádná vajíčka nezbývala. A to nepřipomínáme to, že po spontánním potratu obvykle následuje revize děložní dutiny, která plodnosti, zvláště jestliže je opakovaná, rozhodně neprospívá.

Co jsou aneuploidie, jak vznikají a jak jsou časté?

Aneuploidie jsou poruchy počtu chromozomů. Z celkové sady 46 chromozomů může jeden přebývat (trisomie) nebo chybět (monosomie). Postiženo může být i více chromozomů současně. Aneuploidie mohou pocházet z vajíčka, ze spermie nebo vzniknou až po oplození v embryu.

Aneuploidie vznikají ve vajíčku i ve spermii už během vývoje těchto buněk v pohlavních žlázách rodičů. V průběhu vývoje vajíčka vznikají daleko častěji než při vývoji spermie. Je to dáno hlavně tím, že při vývoji spermie fungují kontrolní mechanizmy, které způsobí, že většina vadných buněk zanikne.

Podíl vajíček s chybným počtem chromozomů narůstá s věkem. U žen do 30 let je to asi 20 % vajíček, u žen po 35 letech až 80 % i více. Další aneuploidie vznikají v prvních dnech vývoje embrya, které teprve postupně získává schopnost bezchybného buněčného dělení a vyloučení poškozených buněk.

Jak se preimplantační genetické testování aneuploidií provádí?

Z embrya 5. den jeho vývoje odebere klinický embryolog malý vzorek trofoblastu (asi 5 buněk). Tyto buňky předá na vyšetření do specializované genetické laboratoře. Tam se z buněk extrahuje DNA a provede se její analýza pomocí metody zvané NGS, která zjistí kolik chromozomů každého typu je přítomno. Pokud je počet všech chromozomů normální, je embryo určené k transferu do dělohy.

Co je to preimplantační genetické testování strukturních chromozomových vad

Preimplantační genetické testování strukturních chromozomových vad (PGT-SR) vyhledává chyby ve stavbě chromozomů, to znamená například přemístění části chromozomu na jiný chromozom (translokace), chybění části chromozomu (delece) nebo zdvojení části chromozomu (duplikace). Tyto vady se u jejich nositele neprojeví, pokud celkové množství genetického materiálu je normální (tzv. balancovaná vada). Projeví se ale i u nositelů balancovaných vad, kteří jinak nemají žádné příznaky, v jejich pohlavních buňkách. Při speciálním způsobu dělení pohlavních buněk (tzv. meióza) způsobí vadné chromozomy zmatek, jehož důsledkem je to, že jen malé množství vzniklých pohlavních buněk je normální nebo balancované, většina je abnormálních a vzniklo by z nich embryo s těžkými vadami, často neslučitelnými se životem. Při tvorbě spermií značná část vadných buněk zanikne, důsledkem je potom malá koncentrace spermií u nositele balancované translokace. Z výše uvedeného vyplývá, že PGT-SR provádíme tam, kde u některého z budoucích rodičů byla zjištěna balancovaná strukturní chromozomová vada.

Jak se preimplantační genetické testování strukturních chromozomových vad provádí?

Z embrya 5. den jeho vývoje odebere klinický embryolog malý vzorek trofoblastu (asi 5 buněk). Tyto buňky předá na vyšetření do specializované genetické laboratoře. Tam se z buněk extrahuje DNA a provede se její analýza buďto pomocí metody zvané NGS, zjišťující, které části chromozomů chybí nebo přebývají, nebo pomocí metody karyomapping, která může rozpoznat i balancované vady, kde v celkovém součtu žádné geny nechybí ani nepřebývají. Pokud je embryo geneticky normální nebo balancované je určené k transferu do dělohy.

Co je to preimplantační genetické testování monogenních chorob

Preimplantační genetické testování monogenních chorob (PGT-M) slouží k výběru embryí, která nejsou nositeli genetické vady, způsobené mutací jednotlivých genů. K nim patří například cystická fibróza, spinální svalová atrofie, hemofilie a řada dalších těžkých nebo dokonce smrtelných onemocnění. Pokud je u nastávajících rodičů nosičství některé z těchto tzv. monogenních chorob zjištěno, použijeme PGT-M. 

Jak se preimplantační genetické testování monogenních chorob provádí?

Z embrya 5. den jeho vývoje odebere klinický embryolog malý vzorek trofoblastu (asi 5 buněk). Tyto buňky předá na vyšetření do specializované genetické laboratoře. Tam se z buněk extrahuje DNA a provede se její analýza nejčastěji pomocí metody karyomapping, která zjistí, zda embryo zdědilo od rodičů chromozomy, na kterých jsou mutované geny nebo chromozomy normální. Pokud je embryo geneticky normální nebo jde o zdravého nosiče, je určené k transferu do dělohy.

Rozhovor s panem Prof. MUDr. Pavlem Trávníkem, DrSc. z Kliniky reprodukční medicíny a preimplantační genetické diagnostiky Repromeda připravila MUDr. Jana Martincová.