BEZPŁATNY kongres online VMS Interna 2024 już 21-23 maja! 6 sesji - Ponad 25 wykładów - Sesje Q&A | Zapisz się >
Dodatkowym czynnikiem zaburzającym ocenę może być to, że komórki typowo uzyskiwane z zewnętrznej warstwy trofoektodermy zarodka mogą nie być reprezentatywne dla wewnętrznej masy komórek zarodka, czyli okolicy, z której ostatecznie rozwija się płód. Zmienność podawanej częstości występowania mozaicyzmu może wynikać z: nierównego rozkładu takich komórek w obrębie zarodka, artefaktów testowania, błędów amplifikacji, zanieczyszczeń, zmienności techniki biopsji, a także z różnic w warunkach laboratoryjnych19. Kwestia, co robić z tymi tzw. mozaikowymi zarodkami, pozostaje nierozwiązanym problemem ośrodków ART i ich pacjentów, którzy zmagają się z decyzjami, czy takie zarodki przenosić, wyrzucać czy też czekać na bardziej rozstrzygające wskazówki20,21.
PGT-M
Według ASRM preimplantacyjne badania genetyczne w kierunku chorób jednogenowych ujawniających się w wieku dorosłym są etycznie dopuszczalne w przypadku różnych stanów, zwłaszcza kiedy dane schorzenie jest poważne i nie ma bezpiecznych oraz skutecznych metod interwencji22. PGT-M było pierwszym zastosowaniem PGT w 1989 roku, a obecnie można w ten sposób przesiewowo oceniać zarodki w kierunku ponad 1000 bardzo różnych dziedzicznych stanów i chorób, takich jak: mukowiscydoza, niedokrwistość sierpowatokrwinkowa, choroba Huntingtona, rdzeniowy zanik mięśni oraz nosicielstwo genów BRCA. Metodę tę można teoretycznie stosować w przypadku każdej choroby jednogenowej, w której jednoznacznie zidentyfikowano locus wywołujące chorobę. Zwykle takie badania są wykonywane po wystąpieniu choroby u dziecka osoby badanej lub jej bliskiego krewnego, ale coraz częściej pary chcą poddać się PGT-M po tym, jak oboje partnerów okazało się nosicielami genu choroby, kiedy przeprowadzono prenatalne badania przesiewowe z użyciem rozszerzonego panelu testów nosicielstwa, często przed planowaną ciążą. Wiele par woli wybrać zarodek bez genów choroby lub będący co najwyżej jej nosicielem, niż później polegać na inwazyjnej diagnostyce prenatalnej czy ryzykować wystąpienie choroby u dziecka.
W diagnostyce prowadzonej w ramach PGT-M nastąpił znaczny postęp od czasu wprowadzenia w latach 90. XX wieku pierwotnej technologii amplifikacji metodą PCR. Choroby jednogenowe, których warianty genetyczne są znane, mogą być przesiewowo wykrywane w ramach PGT-M poprzez celowaną amplifikację danego obszaru genomu, a następnie minisekwencjonowanie lub genotypowanie namnożonego produktu metodą qPCR, co pozwala znaleźć dany wariant genetyczny. Alternatywnie można do tego wykorzystywać kariomapowanie z użyciem mikromacierzy zawierających do 300 000 polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP) znajdujących się w obszarach rozrzuconych po całym genomie. Obecnie PGT-M wykonuje się zwykle metodą SNPa. Mikromacierz zawiera potencjalnie kilka milionów sond, czyli krótkich odcinków DNA, które umożliwiają przesiewową ocenę genotypu w zakresie setek tysięcy wybranych SNP ze wszystkich chromosomów podczas jednej reakcji. Jest to znacznie bardziej wydajne, ekonomiczne i dokładne rozwiązanie. PGT-M charakteryzuje się bardzo małą częstością błędów.
PGT-SR
Oszacowana częstość występowania zrównoważonych strukturalnych rearanżacji chromosomalnych wynosi mniej niż 1% w populacji ogólnej oraz około 6% u par z nawracającym poronieniem w wywiadach, ale stan ten może mieć katastrofalne konsekwencje dla potencjału reprodukcyjnego dotkniętych nim osób23. Ryzyko niepłodności, poronień, urodzeń martwych oraz urodzenia dziecka z nieprawidłowością chromosomalną różni się znacznie w zależności od charakteru wykrytej rearanżacji strukturalnej (translokacja wzajemna lub robertsonowska, inwersja lub złożona rearanżacja chromosomalna). Przed zaplanowaniem PGT-SR niezbędne jest poradnictwo genetyczne. Obecnie PGT-ST wykonuje się typowo metodą aCGH, NGS lub SNPa.
Koszt PGT
Wiarygodność i efektywność kosztowa PGT-M oraz PGT-SR zostały dobrze ustalone. PGT-A jest efektywną kosztowo strategią diagnostyczną w przypadku zaawansowanego wieku matki, zwiększa wówczas prawdopodobieństwo powodzenia ciąży i zmniejsza ryzyko poronienia13. Stwierdzono, że po identyfikacji euploidalnego zarodka szanse na zajście w ciążę u kobiet w wieku powyżej 40 lat są takie jak u kobiet w wieku poniżej 30 lat. Dodatkowe korzyści postulowane w przypadku IVF z wykorzystaniem PGT-A w porównaniu z IVF bez takiej oceny obejmują: obniżenie łącznych kosztów w przeliczeniu na jedno żywe urodzenie, skrócenie czasu leczenia, redukcję liczby nieudanych transferów zarodka oraz zmniejszenie częstości występowania klinicznych poronień13. Wartość takiej diagnostyki u kobiet w wieku poniżej 30 lat nie została udowodniona. W przeszłości wykonywanie PGT zwiększało koszt cyklu IVF o 1000-4000 dol. w zależności od ośrodka ART, charakteru wykonywanych badań oraz liczby ocenianych zarodków. Nowsze technologie umożliwiające badanie wielu próbek z użyciem jednej mikromacierzy pozwalają jednak na istotne obniżenie tych kosztów.
Przyszłość
Preimplantacyjne badania genetyczne i związane z nimi technologie umożliwiły w krótkim czasie znacznie większy wgląd w skład genetyczny rozwijającego się zarodka, co potencjalnie pozwala na eliminację wielu nieuleczalnych chorób i poprawę ogólnej skuteczności zabiegów IVF. Każdy postęp, rozwiązujący określony problem diagnostyczny lub interpretacyjny, stwarza jednak nowe wyzwania, a nasze rozumienie zalet i ograniczeń poszczególnych metod wciąż ewoluuje. Można oczekiwać dalszego doskonalenia już stosowanych technologii, a ponadto opracowywane są też nowsze, nieinwazyjne metody wyboru zarodków, takie jak zastosowanie obliczeń metodami sztucznej inteligencji w połączeniu z mikroskopią poklatkową w celu określenia optymalnych markerów rozwoju zarodka, a także analiza pozakomórkowego DNA uwalnianego przez rosnący zarodek do zużytego podłoża hodowlanego24.
Komentarz
dr n. med. Monika Łukasiewicz
Przychodnia Lekarska nOvum w Warszawie
Fundacja Dla Kobiet w Warszawie
dr n. med. Monika Łukasiewicz
Korzyści wynikające z zastosowania preimplantacyjnych badań genetycznych w kierunku chorób jednogenowych (PGT-M) i rearanżacji strukturalnych (PGT-SR) są oczywiste i raczej rzadko kwestionowane. Pozwalają bowiem na uniknięcie monogenowych wad u potomstwa i niezrównoważonych translokacji chromosomalnych powodujących poronienia. Metody te tylko czasami wzbudzają obawy etyczne. W przypadku wad nieletalnych zarzuca się promowanie „dzieci projektowanych” oraz stosowanie potencjalnych praktyk eugenicznych, w wyniku których tylko doskonałe zarodki są wybierane do implantacji. Skuteczność PGT w kierunku aneuploidii (PGT-A) ciągle jest jednak przedmiotem kontrowersji i dzieli świat naukowy na zwolenników i przeciwników.
Diagnostyka preimplantacyjna w kierunku aneuploidii wydaje się według niektórych idealnym narzędziem badania zarodków. Sprawdza się szczególnie u kobiet po 40 roku życia, kiedy płodność dramatycznie się obniża, wzrasta liczba aneuploidii w zarodkach oraz liczba poronień. Transfer jednej euploidalnej blastocysty wydaje się zatem rozwiązaniem teoretycznie poprawiającym statystykę urodzenia zdrowego dziecka, skracającym czas zajścia w ciążę i zmniejszającym liczbę poronień1. Kahraman i wsp. w swoim retrospektywnym badaniu, w którym przeanalizowali 2064 cykle zapłodnienia in vitro (IVF), wykazali, że w grupie pacjentek, u których zastosowano PGT-A, prawdopodobieństwo ciąży i żywych urodzeń było istotnie statystycznie większe niż w grupie kobiet, u których nie przeprowadzono PGT-A. Stwierdzili również, że w pierwszej grupie ryzyko poronienia było dwukrotnie mniejsze2. I teoretycznie można by zakończyć w tym momencie dyskusję, gdyż w większości klinik oferuje się parom PGT-A, często jednak niezależnie od wieku pacjentki, jej rokowania i rezerwy jajnikowej. Zaczęłam z ciekawości śledzić w bazie PubMed dyskusję dotyczącą tego badania. Świat naukowy lekko zawrzał. Po ponownej analizie statystycznej głównego punktu końcowego, jakim było take-home live baby, Orvieto i wsp. wykazali, że w 218 cyklach po wykonaniu PGT-A embriony zostały odrzucone mimo ich potencjału do implantacji i ciąży3. Robert Casper stwierdził, że gdyby pacjentki z badania Kahramana nie wykonały PGT-A, skutkowałoby to 223 żywymi urodzeniami więcej. Tymczasem okazuje się, że w Stanach Zjednoczonych PGT-A wykonuje się w przypadku 50% cykli, w Wielkiej Brytanii w 8-9%, podczas gdy w Holandii w 0% cykli i traktuje się PGT-A jako metodę, w której brakuje wystarczającej ilości dowodów naukowych, żeby zalecać ją pacjentkom jako standard.
Wróćmy do statystyki. W 2023 roku na łamach „Journal of Assisted Reproduction and Genetics” Kucherov i wsp. opublikowali dane, z których wynika, że zastosowanie PGT-A w porównaniu z cyklami, w których nie wykonano PGT-A, zmniejsza kumulatywny odsetek żywych urodzeń (CLBR – cumulative live birth rate). Badanie oparto na analizie 133 943 cykli, a wyżej wspomnianą korelację zauważono w każdej grupie wiekowej, oprócz pacjentek powyżej 40 roku życia. Badanie pokazuje, że zostało odrzuconych i zniszczonych wiele zarodków, które uznano za nieprawidłowe, a które mogłyby dać prawidłową ciążę4. Barad i wsp. posunęli się jeszcze dalej i postanowili przetransferować zarodki przebadane w kierunku aneuploidii w innych klinikach i odrzucone z powodu nieprawidłowych wyników PGT-A. W tym badaniu warto zwrócić uwagę na średni wiek pacjentek, który wynosił 41 lat (±4 lata). Wykonano transfery 144 zarodków (proszę pamiętać, że wszystkie zostały odrzucone w poprzednich klinikach). Wśród tych zarodków u 72% stwierdzono 1-2 nieprawidłowości chromosomalne, u 21,3% wykazano obecność ≥3 aberracji chromosomalnych, a 6,4% zarodków odrzucono z powodu braku technicznej możliwości wykonania diagnostyki zarodka. Na uwagę zasługuje wynik tego badania: transfer nieprawidłowych zarodków w PGT-A zaowocował bowiem 8 zdrowymi ciążami5.
W kontekście publikowanych obecnie badań dotyczących PGT-A i fali krytyki tej metody warto zwrócić uwagę na kilka nie do końca jasnych i często rzadko branych pod uwagę szczegółów:
Diagnostykę preimplantacyjną i badanie blastocyst w kierunku aneuploidii należy traktować jako procedurę zindywidualizowaną. Rozmowa z pacjentami powinna być prowadzona rzetelnie i na podstawie faktów medycznych. PGT-A nie powinno być rutynowym badaniem proponowanym każdej parze bez względu na wiek i stężenie hormonu antymüllerowskiego (AMH – anti-Müllerian hormone). European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE) w 2020 roku określiło zasady dobrej praktyki lekarskiej dotyczące PGT, które nas – lekarzy zajmujących się leczeniem par dotkniętych niepłodnością – powinny obowiązywać. Według rekomendacji ESHRE PGT-A można zaproponować pacjentom w następujących sytuacjach:
Kontrowersje wokół PGT-A sprawiają, że świat nauki ciągle szuka nowych rozwiązań w diagnostyce preimplantacyjnej. Na uwagę zasługują badania typu non-invasive PGT-A (niPGT-A) albo minimally invasive PGT-A (miPGT-A). Odpowiedzi na pytanie, jaki jest materiał genetyczny zarodka, szuka się w wolnym DNA (cfDNA – cell-free DNA) izolowanym z mediów do hodowli zarodków. Metoda ta wydaje się zarówno mniej inwazyjna dla zarodka, jak i dużo mniej kosztowna, ale wymaga przeprowadzenia większej liczby badań. Ciągle jednak pozostają kwestie mozaicyzmu i wyników fałszywie dodatnich, które powodują odrzucanie zarodków mogących potencjalnie dać prawidłową ciążę.
Piśmiennictwo
1. Practice Committee and Genetic Counseling Professional Group (GCPG) of the American Society for Reproductive Medicine. Clinical management of mosaic results from preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A) of blastocysts: a committee opinion. Fertil Steril 2020;114(2):246-54. doi: 10.1016/ j.fertnstert.2020.05.014
2. Kahraman S, Duzguner INB, Sahin Y, et al. What to advise to patients with only one good quality blastocyst, PGT-A or not? Outcomes of 2064 cycles. J Assist Reprod Genet 2022;39(11):2555-62. doi: 10.1007/s10815-022-02617-7
3. Orvieto R, Shimon C, Rienstein S, et al. Do human embryos have the ability of self-correction? Reprod Biol Endocrinol 2020;18(1):98. doi: 10.1186/s12958-020-00650-8
4. Kucherov A, Fazzari M, Lieman H, et al. PGT-A is associated with reduced cumulative live birth rate in first reported IVF stimulation cycles age ≤40: an analysis of 133,494 autologous cycles reported to SART CORS. J Assist Reprod Genet 2023;40(1):137-49. doi: 10.1007/s10815-022-02667-x
5. Barad DH, Albertini DF, Molinari E, et al. IVF outcomes of embryos with abnormal PGT-A biopsy previously refused transfer: a prospective cohort study. Hum Reprod 2022;37(6):1194-206. doi: 10.1093/humrep/deac063