Genetica

PGT-A (preimplantation genetic testing for aneuploidy)

(precedentemente PGS: screening genetico preimpianto)

 

Lo screening preimpianto è il controllo genetico dell'embrione effettuato prima del suo ricollocamento nell'utero. Questo controllo permette la selezione di un embrione o di embrioni euploidi, ovvero quelli che presentano un numero normale di cromosomi e senza identificazione di anomalie genetiche, aumentando così la possibilità di gravidanza o diminuendo il rischio di aborti o di nascita di bambini con difetto cromosomico. La biopsia si effettua il quinto o sesto giorno di sviluppo dell'embrione, ovvero sulle blastocisti, quando viene prelevato un gruppo di cellule da ogni blastociste di buona qualità. Viene prelevata quella parte da cui si sviluppa la placenta, questo per ridurre al minimo i rischi per lo sviluppo dell'embrione. Il materiale raccolto viene inviato al laboratorio genetico per il controllo. Gli embrioni rimangono nel nostro centro, ma poiché non potrebbero sopravvivere fino al momento del risultato delle analisi, è necessario, una volta effettuata la biopsia, congelarli. Il risultato è a disposizione in circa 3-6 settimane. I risultati dello screening dei cromosomi sono sempre conosciuti prima del trasferimento dell'embrione nell'utero materno.

 

Consiglieremmo anche a voi il PGT-A ?

Sono molti i cicli di fecondazione in vitro che possono concludersi con delusioni, poiché non si verifica l'attecchimento dell'embrione nell'utero materno. Il motivo più comune del mancato successo dei cicli di fecondazione in vitro è proprio il numero errato dei cromosomi dell'embrione trasferito nell'utero materno. Chiamiamo la condizione di presenza di un numero maggiore o inferiore di cromosomi aneuploidia. Nella maggior parte dei casi l'attecchimento di embrione aneuplodico conseguente al trasferimento non si verifica; questo per circa il 50% delle gravidanze (test di gravidanza negativo) o la gravidanza termina con un aborto spontaneo nel primo trimestre, in circa il cca 10-15% dei casi.

 

Lo screening preimpianto è indicato per quelle coppie che corrispondono alle seguenti indicazioni:

  • età avanzata della donna- e con l'aumentare dell'età della donna cresce il rischio di aneuploidia degli embrioni a causa della diminuzione della qualità degli ovuli. È dimostrato che questa è la causa principale per cui nelle donne di età superiore al 33-35° anno si verifica un rapido calo della fertilità. Non diminuisce solamente il numero degli ovuli, ma anche la loro qualità.
  • ripetuti aborti spontanei dopo aver escluso le altre possibili cause
  • ripetuti insuccessi dei precedenti cicli di riproduzione assistita
  • aborto o nascita di feto con difetti di sviluppo (anomalia cromosomica)
  • numerose aberrazioni gonosomiche (per esempio 47XXX,  47XYY) e piccoli mosaici gonosomici detetti  da sangue venoso (oltre il 10%)
  • fattore maschile (andrologico) (per esempio oligoastenoteratozoospermia grave) o l'uso di spermatozoi ottenuti con il metodo PESA/TESA/TESE/MESA
  • condizioni conseguenti alla cura di malattie oncologiche con la chemioterapia, radioterapia ad uno od entrambi i partner.

 

Finalità del PGT-A

Il motivo del PGT-A è quello di incrementare la possibilità di nascita di un figlio in salute e di incrementare il successo dei cicli di fecondazione in vitro. In caso di fecondazione in vitro senza l'effettuazione di analisi preimpianto, gli embrioni per il trasferimento sono scelti in base a criteri morfologici o in base alla loro sviluppo dinamico. Purtroppo questi criteri non sono verosimilmente sufficienti a garantire l'esclusione di embrioni con anomalie genetiche.

 

In alcuni casi le coppie con difetti di fertilità

 

In alcuni casi le coppie con difetti di fertilità rifiutano lo screening dei cromosomi a causa dei timori legati al processo di congelamento, alla biopsia o a causa del rinvio della pianificazione del transfer e, pertanto, allo slittamento del periodo di raggiungimento del loro agognato fine: la nascita di un figlio sano. Questi timori, però, non sono del tutto dopo motivati. La biopsia ed il congelamento sono processi per i quali si scelgono solamente embrioni di ottima qualità e rappresentano pertanto, per questi embrioni, uno stress limitato. La percentuale di successo dei trasferimenti "freschi" di blastocisti di qualità ottimale è paragonabile a quella del trasferimento degli embrioni in seguito a congelamento. La dilazione del trasferimento di un paio di mesi (da uno a tre), in questo caso significa quindi una maggiore possibilità di successo nella nascita di un bambino sano.

 

Questo poiché riduciamo il rischio di test di gravidanza negativo, aborto spontaneo o aborto interno . Nel caso in cui si presenti la necessità di una revisione della cavità uterina in seguito ad aborto si consiglia di attendere almeno 6-12 settimane prima di un ulteriore transfer embrionale.

 

Altri possibili vantaggi del PGT-A:

 

Riduzione del rischio di complicazioni nella gravidanza, riduzione del numero di gravidanze plurime, poiché dopo lo screening preimpianto consigliamo il transfer di un unico embrione.

 

Riduzione dei tempi di cura e riduzione degli oneri legati alla nascita di un bambino sano grazie alla riduzione del numero dei cicli ripetuti.

 

In base ai risultati del test genetico dell'embrione potrete decidere se ripetere il ciclo di fecondazione in vitro con vostri ovuli o, nel caso di risultati negativi, se richiedere un ciclo con ovuli o sperma di donatori.

 

Le coppie con una peggior prognosi di successo del ciclo di fecondazione in vitro possono, con una l'uso del PGT-A migliorare la propria prognosi raggiungendo risultati positivi così come le coppie con buone prognosi, ovvero con una successo di oltre il 40% di gravidanze per trasferimento anche nel caso di trasferimento di embrione unico.

 

Decorso e metodo di controllo:

Attualmente è uso comune quello del controllo di materiale da uno stadio superiore di sviluppo dell'embrione (cosa che porta ad informazioni complesse riguardanti l'embrione visitato); con la biopsia si ottiene la raccolta di circa 10-20 cellule dal 5°o 6° giorno di sviluppo dell'embrione – la biopsia viene quindi effettuata sulle cosiddette blastocisti. Questo metodo permette la valutazione del genoma completo del futuro feto (sia della sezione materna che di quella paterna), ma non rende purtroppo possibile tecnicamente il trasferimento dell'embrione "fresco". La biopsia non ha alcun effetto negativo sulla capacità dell'embrione di attecchire nell'utero. Poiché vengono sempre raccolte delle cellule non differenziate, con la loro raccolta non si verificano danneggiamenti dell'embrione. La biopsia non ha ricadute nemmeno sulla dotazione genetica del feto.

 

I vostri embrioni (blastocisti) verranno analizzati con il metodo NGS (next generation sequencing), che permette il controllo dell'intero spettro dei cromosomi, ovvero delle 23 paia. Il metodo  NGS a differenza di quello più obsoleto aCGH (array-CGH) permette una maggiore sensibilità ed è in grado di scoprire anche embrioni con il "mosaico".

 

Possibilità di accumulo di embrioni prima del test genetico

È generalmente necessario raccogliere un numero sufficiente di embrioni di qualità. Dobbiamo infatti tener conto che un certo numero di embrioni, per motivi morfologici, non sarà adatto, nel 5° o 6° giorno di sviluppo, alla biopsia e parte di quelli su cui sarà effettuata la biopsia saranno successivamente esclusi proprio a causa di positività al riscontro di difetti nel numero o nella qualità dei cromosomi. Nel caso in cui in un ciclo non dovessimo ottenere un numero sufficiente di ovuli /embrioni in seguito alla fertilizzazione, in modo che ci sia una buona possibilità di isolare un embrione sano, è possibile congelare tutti gli embrioni e successivamente realizzare un‘ulteriore stimolazione, il prelievo di ovuli e la loro fecondazione. Per la realizzazione del test poi verranno raggruppati gli embrioni di due o più cicli. Questa metodologia è chiamata "accumulo“. In questo modo si può garantire una maggiore possibilità di reperimento di un embrione sano, riducendo gli investimenti inutili alla coppia.

 

In caso di malattia genetica conosciuta di cui sopra uno dei futuri genitori, il medico genetico consiglia la diagnosi genetica dell'embrione al fine di escludere l'embrione che abbia ereditato dal genitore la sua anomalia genetica. Questo metodo si chiama:

 

PGT-M (preimplantation genetic testing for monogenic/single gene diseases)

(precedentemente PGD: preimplantation genetic diagnosis)

 

La diagnosi genetica preimpianto è pertanto il metodo che permette la scelta dell'embrione "sano", privo della concreta tara genetica. Il principale vantaggio di questo metodo è l'esclusione del rischio che il feto sia gravato dalla tara genetica in oggetto; la coppia, pertanto, non deve affrontare l'eventuale stress legato all'interruzione artificiale della gravidanza. Il principio e la procedura dal punto di vista della coppia è simile a quello del metodo PGT-A.

 

Malattia monogenica

Nella letteratura scientifica esistono oltre 5000 gravi malattie genetiche che possono essere potenzialmente scoperte grazie alla diagnosi preimpianto. Le malattie monogeniche ereditarie sono causate dalla mancata o modificata funzionalità di uno dei nostri geni.

 

Se dobbiamo descrivere semplicemente le rare malattie genetiche in base al tipo di ereditarietà, possiamo raggrupparla in tre gruppi:

  • con ereditarietà recessiva
  • con  ereditarietà dominante
  • con ereditarietà legata al cromosoma del sesso

 

Nei singoli gruppi ci sono diversi i rischi di trasmittbilità della malattia al discendente e quindi diverse necessità per la scelta dell'embrione adatto al transfer.

 

Tra le più comuni malattie rare nella nostra fascia troviamo:

  • fibrosi cistica
  • atrofia muscolare spinale
  • difetti del metabolismo
  • neurofibromatosi
  • sindrome di Marfan
  • còrea di Huntington
  • ipercolesterolemia familiare
  • sindrome del X fragile
  • sindrome della distrofia muscolare
  • inoltre predisposizione ereditaria alle malattie tumorali, come BRCA1 e BRCA2.

 

Purtroppo i partner vengono di solito a conoscenza delle tare genetiche in famiglia con il concepimento di un figlio portatore di grave malattia di tipo ereditario. Nel migliore dei casi uno o entrambi i partner possono sapere prima della propria tara genetica, quando i test genetici sono realizzati preventivamente, al momento in cui si ammala un membro della famiglia, oppure dal cosiddetto pannello predittivo, eccetera. Il PGT-M rappresenta per le famiglie con tara genetica l'unico metodo sicuro per escludere il passaggio delle serie tare e malattie ereditarie alla prole. Nel caso in cui si dimostri che i partner siano buoni adepti per la realizzazione del ciclo di fecondazione in vitro con l'analisi preimpianto dell'embrione, si terrà un consulto con il medico genetico della clinica specializzato in diagnostica preimpianto.

 

Il DNA delle cellule prelevate serve poi a stabilire la dotazione genetica dell'embrione. Siamo quindi in grado di dire, con una certezza che si avvicina al 100%, che l'embrione testato è sano o che è portatore di sindrome oppure che sarà portatore di tara genetica legata ad un futuro sviluppo della malattia.

 

L'embrione così testato, ritenuto geneticamente adatto, verrà successivamente portato nell'utero materno. Nel caso in cui la coppia abbia due o più embrioni adatti al transfer, questi possono essere utilizzati per transfer ripetuti oppure in futuro, se la coppia vorrà un altro figlio.

 

Translocazione

La diagnosi genetica preimpianto di traslocazione (o di altri difetti strutturali dei cromosomi ) è indicata per le coppie nelle quali sia stato dimostrato in uno dei partner, o in entrambi, che questo sia portatore di traslocazione bilanciata o di altre ricostruzioni strutturali dei cromosomi. Le traslocazioni rappresentano la più comune anomalia strutturale non dei cromosomi, che si presenta con una frequenza all'incirca del 1:625. Negli  individui portatori di traslocazione bilanciata non necessariamente si manifestano segnali di difetti nello sviluppo o altre disfunzioni o malattie. Il problema però insorge in caso di riproduzione, poiché possono generarsi spermatozoi o ovuli che non contengono la quantità corretta di materiale genetico, che si trova in eccedenza o in insufficienza.

 

Nel caso in cui tale spermatozoo o ovulo siano parte della fecondazione ne deriva un individuo con una anomalia genetica e con numerosi difetti di sviluppo e gravi invalidità. Nella grande maggioranza dei casi l'embrione viene comunque abortito naturalmente o tale difetto di sviluppo viene individuato nell'ambito della diagnosi prenatale. Solo eccezionalmente si arriva alla nascita di un figlio con tali menomazioni. Il rischio che si generi un embrione cosiddetto non bilanciato è del 5% nel caso il portatore della traslocazione bilanciata sia l'uomo e il 12% nel caso in cui sia la donna.

 

La traslocazione può essere una causa frequente di aborto le coppie in cui la partner abortisca ripetutamente dovrebbero farsi testare il cariotipo. Questa analisi permette di stabilire il numero di cromosomi e di verificare la presenza della traslocazione cromosomica.

 

Karyomapping

Il Karyomapping è una nuova tecnologia di analisi genetica dell'embrione che permette di impedire il trasferimento della tara genetica alla generazione successiva. Questo vale sia per le coppie dove entrambi i partner siano portatori della malattia come anche per le persone che soffrono di qualche malattia genetica.

 

Innanzitutto è necessario ottenere un campione del sangue del futuro padre, della madre e di un parente vicino di cui si sappia se soffre della malattia o se, al contrario, è sano (nei confronti della malattia oggetto di indagine). Nella maggior parte dei casi questo parente è un figlio colpito dalla malattia della coppia. Il campione di sangue di questo parente viene definito come "campione di riferimento".

 

Grazie al Karyomapping è possibile analizzare i cromosomi, formazioni create dal nostro DNA e le proteine che contengono i geni e si trovano nelle cellule dell'uomo. Con il metodo Karyomapping si analizzano i cromosomi della madre, del padre e del campione di riferimento in circa 300.000 punti diversi. In questo modo si stabilisce in modo affidabile il cosiddetto "profilo DNA" del cromosoma con il gene modificato. In seguito si analizzano tutti gli embrioni in modo tale da poter escludere con sicurezza quelli che contengono il gene modificato.

 

Nel caso in cui il profilo DNA legato al gene modificato non ci sia, è possibile dire che l'embrione ha ereditato una copia genetica normale senza modifiche e che quindi dovrebbe essere sano per la malattia oggetto di indagine. Questi sono gli embrioni adatti per il transfer nell'utero materno.

 

Come si differenzia il Karyomapping dalle altre modalità utilizzate per la diagnosi genetica pre-impianto delle malattie ereditarie?

  • Semplificazione e velocità
    Non è necessario richiedere il DNA di altri parenti al di fuori di quello dei partner. È sufficiente solamente un campione del DNA di un membro della famiglia colpito dalla malattia (figlio o altro parente) ed in alcuni casi basta semplicemente il DNA di entrambi i partner.
  • Una soluzione anche per le malattie tumorali ereditarie
    Questo metodo è valido non solamente per le sindrome monogeniche, ma anche per tutte le malattie tumorali ereditarie, quali ad esempio le mutazioni nei geni BRCA1 e BRCA2.
  • Due in uno
    Nell'ambito del test con l'ausilio del Karyomapping automaticamente dallo stesso campione si realizza anche lo screening dell’aneuploidia di tutti i cromosomi (PGS), cosa che comporta tutti i vantaggi legati a questa analisi. Per il transfer sono poi scelti tutti gli embrioni sani e con il corretto numero di cromosomi, cosa che aumenta la probabilità di gravidanza e contemporaneamente esclude il concepimento di figli con altri difetti dello sviluppo causati proprio dal numero sbagliato di cromosomi (la sindrome di Down, la sindrome di Edwards… ).

 

La diagnosi genetica pre-impianto non può assicurare la nascita di un figlio assolutamente sano, ma può con certezza escludere il passaggio di concrete tare genetiche alla generazione successiva. Il transfer dell'embrione "sano" in seguito alla diagnosi genetica pre-impianto o screening non significa che non vi sia consigliato uno screening prenatale nel primo e secondo trimestre di gravidanza.

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