Προεμφυτευτικός γενετικός έλεγχος : Πρόληψη γεννήσεως παιδιών με γενετικές ανωμαλίες

• βιοψία πολικού σωματίου
• βιοψία βλαστομεριδίου
• βιοψία βλαστοκύστης
• ανάλυση DNA με PCR και FISH

Τι είναι πολικό σωμάτιο;

Κατά την 1η μειωτική διαίρεση των πρωτογενών ωοκυττάρων λαμβάνονται 2 κύτταρα με 23 χρωμοσώματα και 2 χρωματίδες το καθένα, εκ των οποίων το 1ο (δευτερογενές ωοκύτταρο) διατηρεί σχεδόν ολο το κυτταρόπλασμα ενώ το 2ο (1ο πολικό σωμάτιο) είναι πολύ μικρό και μη λειτουργικό.

Η 2η μειωτική διαίρεση που ακολουθεί την γονιμοποιήση του ωοκυττάρου δίνει 2 κύτταρα με 23 χρωμοσώματα και 1 χρωματίδα εκαστο.Το ένα εκ των δύο (ωάριο) κατακρατά σχεδον ολόκληρο το κυτταρόπλασμα ενώ το άλλο (2ο πολικό σωμάτιο) είναι πολυ μικρό και μη λειτουργικό.

Χρήση του πολικού σωματίου στον Προεμφυτευτικό Γενετικός Έλεγχο.

• Η αφαίρεση του πρώτου πολικού σωματίου δεν επηρεάζει την επικείμενη γονιμοποιήση ή την εμβρυϊκή ανάπτυξη.
• Γνωρίζοντας το γονιδίωμα του πολικού σωματίου γνωρίζουμε το γονιδίωμα του ωαρίου .
• Η αφαίρεση 1ου και 2ου πολικού σωματίου γίνεται σε μικρό χρονικό διάστημα μετά την ωορρηξία έτσι οι αναλύσεις γίνονται αρκετά σύντομα ώστε η γονιμοποίηση να γίνεται στον βέλτιστο για αυτή χρόνο.
• Μειώνει την πιθανότητα λανθασμένης διάγνωσης από μωσαϊκισμό του εμβρύου.
• Ηθικά πιο αποδεκτή αφού δεν χρησιμοποιεί υλικό από το ίδιο το έμβρυο.

Αναρρόφηση του 1ου πολικού σωματίου

• Ακινητοποίηση του ωαρίου με την πιπέτα συγκράτησης του.
• Το ωάριο , κάτω από ελαφρά αναρρόφηση στρέφεται έτσι ώστε το πολικό σωμάτιο του να βρίσκεται στην δωδεκάτη ώρα.
• Η βελόνη βιοψίας προωθείται μέσω της διάφανης ζώνης στο πολικό σωμάτιο το οποίο αποσπάται με ήπια αναρρόφηση

• Οι γυάλινες πιπέτες για την συγκράτηση του ωαρίου και για τη βιοψία συνδέονται με η κάθε μια με μικροσύριγγες μέσω σωληναρίων από πολυαιθυλένιο.
• Προσοχή στην αναρρόφηση φυσαλλίδων αέρα.
• Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται για την αποφυγή αναρρόφησης κυττάρων του ωοφόρου δισκου στην μικροπιπέτα.

Διατομή της διαφανούς ζώνης με χρήση laser

• Τα ωάρια διατηρούνται σε θέση έτσι ώστε στην αναρρόφηση να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με την πιπέτα αναρρόφησης (εικόνα Α).
• Η ακτινοβολία ρυθμίζεται ώστε η διάμετρος της τρύπας στην διαφανή ζώνη. Να επιτρέπει την δίοδο της πιπέτας αναρρόφησης (εικ Β).
• Η πιπέτα εισέρχεται από την τρύπα και αποσπά το πολικό σωμάτιο με ήπια αναρρόφηση (εικ Γ).
• Σε όλα τα πολικά σωμάτια που δοκιμάστηκε η μέθοδος διατηρήθηκε η κυτταρική ακεραιότητα (εικ Δ).
• Η μέθοδος αυτή υπερτερεί στο γεγονός πως αποφεύγεται η χρήση αιχμηρών πιπέτων, άρα μειώνεται και ο κίνδυνος βλάβης στα κύτταρα.

Πορεία ωοκυττάρου μετα την αναρρόφηση.

• Το ωάριο απελευθερώνεται απο την πιπέτα συγκράτησης και εκπλένεται σε θρεπτικό υλικό.
• Μεταφορά στο αρχικό του τρυβλίο για γονιμοποίηση που πραγματοποιείται 60΄ μετά το περας των διαδικασιών βιοψίας.
• Η γονιμοποίηση επιβεβαιώνεται με την εμφάνιση του 2ου πολικού σωματίου 24 ώρες αργότερα.
• Ακολουθεί η εμβρυομεταφορά αν και μόνο δεν έχει διαπιστωθεί η παρουσία παθολογικού γονιδίου.

Το 1ο πολικό σωμάτιο σε ετερόζυγο γυναίκα

• Απουσία μεταβίβασης γενετικού υλικού αν το 1ο πολικό σωμάτιο ειναι παθολογικό το ωάριο είναι φυσιολογικό και αντίστροφα αν είναι φυσιολογικό το ωάριο ειναι παθολογικό. (Α και Β)
• Αν έχει συμβεί ανταλλαγή γεν. υλικού και τα 2 είναι ετερόζυγα και η ανάλυση του 2ου πολικού σωματίου ειναι απαραίτητη για να προσδιορίσουμε ποιο γονίδιο θα είναι παρών στο ώριμο ωοκύτταρο. (Γ)

Ανάλυση του 1ου πολικού σωματίου

• Μετα την αναρρόφηση του το πολικό σωμάτιο τοποθετείται σε λυτικό ρυθμιστικό διάλυμα.
• Ακολουθεί χρήση της μεθόδου PCR για εντοπισμό πιθανών μονογονιδιακών ανωμαλιών σε συγκεκριμένα γονίδια.
• Για πιθανή ανευπλοϊδια ή αριθμητική ανωμαλία γονιδίων χρησιμοποιείται η μέθοδος FISH.
• Αυτό επιτυγχάνεται με χρήση ειδικών χρωστικών και ανιχνευτών αλληλουχιών που προσκολλώνται στα γονίδια 13, 16, 18, 21, και 22 στα οποία παρουσιάζονται οι περισσότερες ανωμαλίες.
• Αν το 2ο πολικό σωμάτιο περιέχει το φυσιολογικό γονίδιο το ωοκύτταρο φέρει το παθολογικό
• Αν φέρει το παθολογικό γονίδιο το ωάριο φέρει το φυσιολογικό.
• Η συχνότητα ανταλλαγής γενετικού υλικου επηρεάζεται από την απόσταση από το κεντρομερίδιο.

Μειονεκτήματα

• Χρωμοσωμικές ανωμαλίες προερχόμενες από το σπερματοζωάριο δεν ανιχνεύονται.
• Δεν μπορεί να γίνει εντοπισμός του φύλου.
• Μετά την αφαίρεση του πολικού σωματίου 1/4 των ωαρίων μπορεί να γονιμοποιηθεί και να μεταφερθεί.
• Δεν μπορεί να γίνει σε όλες τις περιπτώσεις ανάλυση και των 2 πολικών σωματίων.

Συμπεράσματα

• Η βιοψία πολικου σωματίου στον μικρό βαθμο που έχει χρησιμοποιηθεί μέχρι σήμερα στον Προεμφυτευτικό Γενετικό Έλεγχο αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την αποφυγή κυήσεων με χρωμοσωμικές ανωμαλίες .
• Η όλη διαδικασία παρουσιάζει αδυναμίες που μπορούν βελτιωθούν αφού τα ποσοστά επιτυχίας της μεθόδου δεν ειναι ιδιαίτερα ικανοποιητικά.
• Το μεγάλο πλεονέκτημα της μεθόδου είναι ο μη επηρεασμός της επερχόμενης κύησης από την αφαίρεση του προς εξέταση πολικού σωματίου.
• Από την άλλη δεν μπορεί να θεωρηθεί αμελητέα η ανεπάρκεια της μεθόδου να προσδιορίζει το γενετικό υλικό που προέρχεται από το σπερματοζωάριο.

Εργασία που παρουσιάστηκε από το φοιτητή Ιατρικής Εργατούδη Κωνσταντίνο, με ΑΜ 200100271
στα πλαίσια του κατ'επιλογήν μαθήματος της Πειραματικής Εμβρυολογίας
Υπεύθυνη μαθήματος : Ρωξάνη Αγγελοπούλου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια
Εργαστήριο Ιστολογίας και Εμβρυολογίας
Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Αθηνών
Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να ανατρέξετε στον ιστότοπο του μαθήματος της Πειραματικής Εμβρυολογίας: http://www.med.uoa.gr/expembr/
Τελευταία αναθεώρηση : 1/5/2006