در حال حاضر میلیون‌ها نفر در سراسر جهان به بیماری‌های ژنتیکی مبتلا هستند و وراثت و سابقه خانوادگی مهمترین فاکتور برای پیش‌بینی خطر ابتلا به بیماری‌های ژنتیکی است. امروزه با استفاده از روش تشخیص ژنتیکی پیش از لانه گزینی(PGD)، امکان بررسی وضعیت جنین قبل از انتقال به رحم مادر وجود دارد. در این روش، جنین قبل از انتقال به رحم مادر، مورد ارزیابی ژنتیکی قرار می گیرد. این روش شاید تا چند سال قبل بیشتر به عنوان روشی برای تعیین جنسیت جنین مورد توجه قرار می گرفت، اما مهم تر از تشخیص جنسیت، امروزه با استفاده از این تکنیک می توان علاوه بر بررسی ناهنجاری های کروموزومی (آنیوپلوییدی ها) در جنین، بیماری های تک ژنی شناخته شده نیز بررسی می شود. PGD تنها روشی است که بدون سقط درمانی، از تولد کودکان مبتلا به بیماری های ژنتیکی جلوگیری خواهد کرد.
به طور کلی می توان گفت روش PGD به دو صورت مورد استفاده قرار می گیرد:
- PGD برای بررسی اختلالات کروموزومی (PGD سلولی)
- PGD برای بررسی اختلال در ژنها (PGD مولکولی)
PGD برای بررسی اختلالات کروموزومی (PGD سلولی)
در این نوع از PGD با استفاده از تکنیک FISH و تکنیک بسیار پیشرفته array CGH به بررسی اختلالات تعدادی و ساختاری کروموزوم ها (جابه جایی های کروموزومی، حذف ها و مضاعف شدگی ها) و همچنین تعيين جنسيت قبل از انتقال جنين به رحم مادر پرداخته می شود. از تکنیک FISH بیشتر جهت شناسایی تریزومی کروموزوم های 13 (سندرم داون پاتو) ، 18 (سندرم ادوارد) و 21 (سندرم داون) که می تواند منجر به تولد فرزند مبتلا به عقب ماندگی و مشکلات عدیده گردد، استفاده می شود. همچنین تریزومی کروموزوم 16 که شایع ترین آنیوپلوئیدی در سه ماهه اول بارداری می باشد نیز مورد بررسی قرار می گیرد. با استفاده از تکنیک پیشرفته array CGH به بررسی کلیه کروموزوم ها و هچنین بررسی ریز حذف‌ها و یا ریز اضافه شدگی‌ها در کل ژنوم و شناسایی عدم تعادل کروموزومی پرداخته می شود.
FISH
array CGH
PGD برای بررسی اختلال در ژن ها (PGD مولکولی)
در PGD مولکولی، به بررسی ژن های جنین پرداخته می شود. در واقع هدف این نوع از PGD، جلوگیری از تولد نوزادانی است که مبتلا به بیماری های تک ژنی شناخته شده ای همچون تالاسمی، کم خونی داسی شکل، فيبروز سيستيک (CF)، آتروفی عضلانی نخاعی (SMA) (به طور کلی هر بیماری تک ژنی که ژن معیوب مشخص شده باشد) هستند. تشخیص ژنتیکی پیش از لانه گزینی (PGD) در زوج های بارور که یک بیماری ژنتیکی شناخته شده دارند، به یک جایگزین بسیار قدرتمند برای تشخیص پیش از تولد تبدیل شده است.PGD مولکولی به طور قابل توجهی با تشخیص بیماری های ژنتیکی خاص در تخمک های لقاح یافته در شرایط آزمایشگاهی، باعث جلوگیری از انتقال یک اختلال ژنتیکی و جلوگیری از ابتلا فرزندان زوج های ناقل بیماری های تک ژنی می شود. پس از اولین کاربرد PGD در سال 1990، این تکنیک تبدیل به یک گزینه بالینی در پزشکی تولیدمثل و یک مکمل بسیار مهم در روش های حال حاضر پیشگیری از اختلالات ژنتیکی شده است.
تکنیک PGD همچنین باعث بهبود موفقیت لقاح آزمایشگاهی (IVF) در زوج های نابارور می شود. امروزه از PGD مولکولی جهت غربالگری جنین از لحاظ حامل بودن برای جهش های مستعد کننده ابتلا به برخی از سرطان ها یا بیماری هایی که شروع آن ها در سنین بالاست نیز استفاده می شود.
با استفاده از PGD مولکولی امکان انتخاب برای ویژگی های خاصی همچون تعیین HLA جهت استفاده از سلول های بنیادی خون بند ناف در بدو تولد برای پیوند به خواهر و یا برادر بیمار فراهم شده است. در مواردی که یک فرزند بیمار برای بیماری هایی مانند لوسمی وجود دارد، می توان فرزند دیگری را از میان جنین هایی انتخاب کرد که HLA سازگار با HLA فرزند بیمار داشته باشند که در این شرایط فرزند به دنیا آمده بهترین کاندید به عنوان دهنده برای مغز استخوان به فرزند بیمار می باشد و به این ترتیب می توان فرزند بیمار را درمان نمود.
در PGD مولکولی علاوه بر بررسی جهش های ژنی و تعیین ژنوتایپ برای بیماری تک ژنی مورد نظر می توان با استفاده از تکنینک QF-PCR، جنسیت جنین و همچنین سلامت جنین را از لحاظ ناهنجاری های کروموزومی شایع (کروموزوم های 13، 18، 21، X و Y) مشخص نمود.
مراحل تکنیک PGD مولکولی
به طور کلی PGD مولکولی از مراحل مختلف و پیچیده ای تشکیل شده است و به همین دلیل نیاز به تجهیزات به روز و کادری مجرب دارد. پس از اینکه اسپرم از مرد و تخمک از زن گرفته شد، تخمک ها در شرایط آزمایشگاهی با اسپرم لقاح داده و کشت داده می شوند. جهت نمونه گیری از تخمک های لقاح یافته، در اکثر موارد در روز سوم بعد از لقاح یک سلول جدا می شود، اما در مرکز درمان ناباروری شیراز برای انجام PGD مولکولی، با استفاده از به روز ترین تجهیزات و پروتکل های پیشرفته نمونه گیری از تخمک های لقاح یافته، در روز پنجم بعد از لقاح از بلاستوسیت (تعداد سلول ها 300-200 سلول می باشد) تعداد 10-8 سلول (تروفکتودرم) جدا می شود.
مزیت بسیار بالای این روش نسبت به جداسازی یک سلول از جنین 8 سلولی، بالا رفتن دقت آزمایش و بالا رفتن موفقیت IVF می باشد. زمانی که از یک سلول جهت بررسی های ژنتیکی استفاده می شود، احتمال خطا در آزمایش وجود دارد. اما این احتمال در زمانی که از 10-8 سلول استفاده می شود، بسیار ناچیز است.
کاربرد های PGD مولکولی:
- روش PGD مولکولی، موثرترين و بی خطرترين روش پيشگيری از بيماری هايی همچون تالاسمی، کم خونی سلول داسی شکل، بعضی از انواع عقب ماندگی های ذهنی و بعضی از سرطان ها است.
- در بیماری های غالب (یعنی زمانی که تنها یک ژن معیوب از یک والد بیمار برای ایجاد بیماری کافی است.
- برای تعيين نوع آنتی ژن های لوکوسيت انسانی (HLA). اين مورد معمولاً توسط خانواده هايی درخواست می شود که علاقه مند هستند فرزند سالمی داشته باشند که مغز استخوان آن همانند ديگر اعضای خانواده باشد تا بتوانند از سلول های بنیادی آن برای درمان فرد بيمار خانواده استفاده کنند. اين کاربرد توسط خانواده هايی که افرادی با آنمی فانکونی يا تالاسمی بتا دارند استقبال می شود.
در آزمایشگاه ژنتیک پزشکی مرکز درمان ناباروری شیراز، تمام مراحل PGD سلولی و PGD مولکولی قابل انجام می باشد.