Prefertilization diagnostikk

De Prefertilization diagnostikk tilbyr muligheten for genetisk testing av kvinnens eggceller som en del av in vitro-befruktning (IVF). Undersøkelsene blir utført på kromosomene i 1. og 2. polarlegeme, som oppstår under 1. og 2. meiose etter innføring av en hannsæd i eggcellen. Fordelen med denne metoden er at den ikke er en pre-implantasjonsdiagnose (PGD), fordi undersøkelsen blir utført før den kvinnelige og den mannlige kjernen smeltes sammen, slik at pre-fertiliseringsdiagnose er tillatt i noen land der PGD er forbudt.

Hva er pre-fertiliseringsdiagnostikk?

Prefertiliseringsdiagnostikk gjør det mulig å oppdage kromosomavvik i det haploide genomet til den kvinnelige eggcellen i forbindelse med in vitro-befruktning (IVF). Fremfor alt kan numeriske avvik fra visse kromosomer (aneuploidy) og avvik hos visse gener som forårsaker arvelige sykdommer oppdages. Når en mannlig sæd blir introdusert i cytoplasma av eggcellen under IVF, utløses den første og andre meiosen (meiose I og II) av egget.

Divisjonen skaper to "overflødige" celler, de polare kroppene, som har samme sett med kromosomer som selve eggcellen. De polare kroppene, som normalt ville bli brutt ned av kroppen, blir tatt av polar kroppsbiopsi for å undersøke kromosomene. Siden diagnostisering av prefertilisering alltid utføres på de polare kroppene, kalles prosedyren også polar body diagnostics (PKD). Fordelen med undersøkelsesmetoden er at den også kan utføres i noen land der pre-implantasjonsdiagnose (PGD) er forbudt, fordi undersøkelsen blir utført på genomet til eggcellen når cellekjernene i sædcellen og eggcellen ennå ikke har smeltet sammen.

Ulempen er at bare kromosomavvik fra mors genom kan undersøkes. Kromosomene til sædcellene som er blitt introdusert i cytoplasmaet til egget, kan ikke påvises med denne metoden. Y-koblede sykdommer kan ikke gjenkjennes fordi eggcellens haploide kromosomsett ikke kan inneholde et Y-kromosom.

Funksjon, effekt og mål

Som en del av pre-befruktningsdiagnosen i form av en genetisk polar kroppsundersøkelse, kan numeriske anomalier (aneuploidy) påvises i visse kromosomer i modergenomet, så vel som translokasjoner der kromosomsegmenter ble separert og reintegrert på feil sted. I tillegg kan X-koblede genmutasjoner diagnostiseres som er arvet fra moren og er basert på mutasjonen av et enkelt gen (monogen sykdom). Dette forutsetter at den potensielle arvelige sykdommen må være kjent for å kunne spesifikt undersøke et visst gen på X-kromosomet.

Ved recessiv arv er det en sjanse for at X-kromosomet i den polare kroppen - og dermed også X-kromosomet til den befruktede eggcellen, inneholder den sunne allelen til det tilsvarende genet. Selve prosedyren inkluderer en polar legemsbiopsi der de to haploide polare legemene fjernes fra eggcellen og kromosomene deretter underkastes FISH-testen (fluorescens in situ hybridisering). Biopsien av de polare kroppene er en enorm utfordring for laboratoriet som utfører arbeidet fordi identifisering og isolering av de polare kroppene krever en viss erfaring. For FISH-testprosedyren er såkalte DNA-prober tilgjengelige for utvalgte kromosomer, som kobles til de tilsvarende haploide kromosomene fordi de har den komplementære aminosyresekvensen.

DNA-probene er merket med forskjellige lysstofffarger slik at kromosomene deretter kan identifiseres ved hjelp av spesiell programvare og telles i en automatisk prosess. De fleste kromosomavvik som aneuploidier og kromosomforskyvninger i et kromosom er dødelige. Dette betyr at IVF enten ikke danner en zygote, eller at embryoet blir avvist etter å ha blitt transplantert i livmoren, eller at det oppstår en tidlig eller senere spontanabort. Siden hyppigheten av kromosomavvik i kvinnens eggceller øker med alderen, er et viktig mål med pre-fertiliseringsdiagnostikk et positivt utvalg av de befruktede eggene. Bare befruktede egg med - så langt det er gjenkjennelig - et intakt genom blir transplantert tilbake i livmoren.

Det positive utvalget sies å øke graviditetsfrekvensen etter IVF og redusere frekvensen av avviste befruktede egg og antall spontanaborter. Et annet mål er å ekskludere arvelige sykdommer basert på kromosomavvik eller visse genetiske defekter i det gjenplantede befruktede egget fra begynnelsen av positivt utvalg av de befruktede eggene. Typiske arvelige sykdommer som kan utelukkes ved testen er cystisk fibrose, spinal muskelatrofi og sigdcelleanemi.

Risiko, bivirkninger og farer

Prefertiliseringsdiagnostikk utføres utenfor kroppen og innebærer derfor ingen ekstra fysiske risikoer for den aktuelle kvinnen. Det er bare en lav risiko for fysisk skade og infeksjon forbundet med fjerning av eggene. I motsetning til PGD, som også inkluderer en kromosomundersøkelse ved bruk av FISH-testen, kan diagnostisering av pre-befruktning bare undersøke kromosom og genetisk materiale fra moren.

Dette betyr at en negativ FISH-test, der ingen kromosomale eller genetiske avvik ble diagnostisert, kan vekke altfor positive forventninger hos foreldrene om svangerskapsforløpet og den påfølgende fødselen. Kromosomavvik fra fostergenomet og muligens eksisterende avvik fra Y-kromosomet som kan utløse en kjønnsrelatert arvelig sykdom er ikke registrert. I så henseende er diagnostisering av prefertilisering enda mer ufullstendig enn PGD, der hele genomet til embryoet i blastula-stadiet kan undersøkes.

Selv med negativ PGD kan det imidlertid ikke utelukkes at det er genetiske defekter i genomet til embryoet som kan forårsake uønsket utvikling og muligens svekkelser etter fødselen. FISH-testen kan bare noen gang referere til utvalgte kromosomer og gener.