Dostęp Otwarty

Badania

Nieinwazyjna diagnostyka zarodków

Danuta Pawlicka
Konsultacja medyczna: prof. Leszek Pawelczyk

Klinika w Poznaniu, jako pierwsza w kraju, rozpoczyna trzyletnie badania nad opracowaniem przedimplantacyjnej metody diagnozowania zarodków. Oznaczałoby to zmniejszenie ryzyka urodzenia dziecka z wadami genetycznymi.

Poznańska klinika IVITA dostała na swój projekt 3,95 mln zł z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (wartość projektu: 5,3 mln zł).

– Nasze badania mają na celu opracowanie metody, która umożliwi bezinwazyjne diagnozowanie zarodków w stadium blastocysty. Metoda, którą dzisiaj się stosuje, polega na pobraniu fragmentu zarodka (pojedynczego blastomeru lub kilku komórek trofoblastu). Nasz zespół zamierza wypracować algorytm, który pozwoli badać zarodki bez pobierania komórek, a to może zwiększyć skuteczność procedury zapłodnienia pozaustrojowego, zmniejszyć liczbę urodzeń dzieci z wadami genetycznymi oraz liczbę poronień – mówi Joanna Kurtiak, embriolog, pomysłodawca projektu.

Lepsze rokowanie

Praca będzie polegała na całodobowym obserwowaniu zarodków, a następnie zbadaniu ich genomu. Na tej podstawie ustali się, które parametry rozwoju powinny być brane pod uwagę przez embriologa, aby stwierdzić, że ten czy ów zarodek ma duże prawdopodobieństwo, iż urodzone dziecko nie będzie obciążone wadami. Lepsze rokowania na etapie przedimplantacyjnym automatycznie przekładają się na większe bezpieczeństwo. Innowacyjna diagnostyka zapewni więc wybór najlepszych pod względem genetycznym zarodków do implantacji.

– Projekt zaplanowano na trzy lata. Część badań będzie się odbywać w jednostce naukowej wyłonionej w ramach konkursu i przy wykorzystaniu modelu zwierzęcego. Do badań dotyczących diagnostyki przedimplantacyjnej zarodków (preimplantation genetic diagnosis/preimplantation genetic screening – PGD/PGS) zostaną zastosowane najnowocześniejsze techniki analizy genomu, jaką jest NGS (new generation sequencing) – objaśnia poznańska embriolog.

Z korzyści na pierwszym miejscu wymienia się możliwość skorzystania z diagnostyki przedimplantacyjnej z zastosowaniem metody NGS, czyli sekwencjonowanie nowej generacji, jednego z ostatnich osiągnięć w analizie ludzkiego genomu. Technika ta oparta jest na izolacji DNA, jego amplifikacji i syntezie bibliotek, które są poddawane sekwencjonowaniu, a odczyty odnoszone do genomu referencyjnego. Umożliwia to identyfikację sekwencji, ale także ich ilościową analizę. W odróżnieniu od innych technik molekularnych NGS cechuje bardzo duża rozdzielczość oraz możliwość doboru metodyki pod kątem konkretnej analizy – od wykrycia mutacji genomowych (np. aneuploidie) po mutacje na poziomie pojedynczego genu. Ponadto wzrasta o kilkadziesiąt procent dokładność analiz w porównaniu z aCGH, FISH czy PCR przy istotnie mniejszym prawdopodobieństwie otrzymania wyników fałszywie pozytywnych.

Opracować algorytm

Jednym z celów projektu jest opracowanie metody nieinwazyjnej oceny genetycznej zarodka przy zastosowaniu techniki time-lapse. Polega ona na całodobowej obserwacji zarodka, a następnie na biopsji powstałych blastocyst i badaniu genetycznym z zastosowaniem metody NGS. Pozwoli to na wybór takich parametrów kinetyki rozwoju, które najlepiej odzwierciedlają statut chromosomowy zarodka. Na tej bazie poznańscy badacze chcą opracować algorytm, który z jak największym prawdopodobieństwem umożliwi wybór zarodka nieobciążonego mutacjami chromosomowymi. Zwiększa to co prawda jedynie prawdopodobieństwo przeniesienia prawidłowego zarodka, ale jest metodą nieinwazyjną, co dla wielu pacjentów ma istotne znaczenie. Znaczna jest także różnica w kosztach na korzyść nieinwazyjnej metody.

– Poza tym będziemy mogli zaoferować nieinwazyjną ocenę chromosomów zarodka na podstawie uzyskanego algorytmu. Jeszcze innym aspektem będzie możliwość przeprowadzenia diagnostyki przedimplantacyjnej zarodków poddanych kriokonserwacji we wcześniejszych cyklach. We wszystkich klinikach na terenie kraju pacjenci mają zdeponowane nadliczbowe zarodki zamrożone według procedur IVF. Tym parom chcemy zaproponować możliwość przebadania zarodków metodą NGS, która jeszcze dla nich była niedostępna, gdy korzystali z procedury zapłodnienia pozaustrojowego, bądź nie wiedzieli wtedy o wskazaniach do przeprowadzenia diagnostyki przedimplantacyjnej – mówi Joanna Kurtiak, dodając, że efekty tych założeń będą zależne od wyników badań, jakie rozpoczyna poznański zespół.

Światopogląd i koszty

Zaznacza również, że ingerencja w blastocystę, jaką dzisiaj się dopuszcza i stosuje, jest bezpieczna, jeżeli wykonuje ją embriolog z dużym doświadczeniem. Ryzyko uszkodzenia zarodka jest niewielkie, jednak ono istnieje, a przychodzący do kliniki często o to pytają. Nie każda też para jest zdecydowana na przeprowadzenie badań genetycznych uzyskanych zarodków, więc eliminacja wszystkich obaw towarzyszących ingerencji w zarodek ma szczególnie duże znaczenie. Ważny przy tym jest także czynnik ekonomiczny, ponieważ bezinwazyjna metoda obniży koszty zapłodnienia pozaustrojowego i jest zgodna ze światowymi trendami szukającymi nieinwazyjnych rozwiązań.