اختبار الجينات قبل الزرع في دورات التلقيح الصناعي

اختبار الجينات قبل الزرع هو طريقة اختبار الأجنة من الجيل الجديد والتي تقدم بديلاً لطرق الاختبار الجيني قبل الولادة مثل أخذ عينات من الزغابات المشيمية (CVS) وبزل السلى للأزواج المعروفين بخطر كبير في نقل اضطراب وراثي إلى أطفالهم بالإضافة إلى منصة اختبار للمرضى الذين يعانون من فشل متكرر في التلقيح الاصطناعي والإجهاض المتكرر.

في حين لا يمكن استخدام طرق الاختبار الجيني قبل الولادة إلا في وقت معين أثناء الحمل، فإن PGT يوفر اختبارًا جينيًا للأجنة قبل الحمل، وبالتالي، يزيل احتمال الحمل بنسل يعاني من مشاكل وراثية. يعود أصل PGD/PGS إلى عام 1968 عندما أجرى إدواردز وجاردنر أول خزعة جراحية مجهرية للأجنة من أجنة الأرانب عن طريق صبغ كروماتين الجنس في الكيسة الأريمية الأرنبية باليوكريسين 2GNX. ومع ذلك، لم يتم إجراء أول حالة PGT لفحص جنس الجنين بحثًا عن اضطراب وراثي متنحي مرتبط بالجنس حتى أوائل التسعينيات.

يُعد الاختبار الجيني قبل الزرع (PGT) تقدمًا بالغ الأهمية في تكنولوجيا الإنجاب المساعد (ART)، وخاصة في التلقيح الصناعي (IVF). يتضمن الاختبار الجيني قبل الزرع تحليلًا وراثيًا للأجنة قبل نقلها إلى الرحم، بهدف تحسين معدلات الزرع، وتقليل مخاطر الإجهاض، ومنع انتقال الاضطرابات الوراثية. تطورت التكنولوجيا بشكل كبير على مدار العقود القليلة الماضية وتصنف إلى ثلاثة أنواع رئيسية: PGT-A (للفحص عن اختلال الصيغة الصبغية)، PGT-M (للاضطرابات أحادية الجين أو الجين المفرد)، و PGT-SR (لإعادة ترتيب الهياكل). ستجد أدناه معلومات حول أنواع مختلفة من PGT، والسيناريوهات السريرية المناسبة لها، وفعاليتها بشكل عام.

أنواع الاختبارات الجينية قبل الزرع

1. PGT-A (اختبار ما قبل الزرع الجيني للكشف عن اختلال الصيغة الصبغية)
يقوم اختبار PGT-A بفحص الأجنة بحثًا عن التشوهات الكروموسومية العددية (اختلال الصيغة الصبغية). يعد اختلال الصيغة الصبغية أحد الأسباب الرئيسية لفشل عملية الزرع والإجهاض والاضطرابات الكروموسومية مثل متلازمة داون (ثلاثية الصبغي 21) ومتلازمة باتو (ثلاثية الصبغي 13) ومتلازمة إدواردز (ثلاثية الصبغي 18).

دواعي الإستعمال:
تقدم سن الأم (>35 سنة)، حيث تزداد معدلات اختلال الصيغة الصبغية بسبب أخطاء الفصل الكروموسومي المرتبطة بالعمر.
فشل الزرع المتكرر أو فشل التلقيح الاصطناعي المتكرر.
فقدان الحمل المتكرر (RPL)، والذي يرتبط غالبًا بالتشوهات الكروموسومية في الأجنة.
العقم عند الذكور، حيث يمكن أن يزيد خطر اختلال الصيغة الصبغية مع بعض تشوهات الحيوانات المنوية.
اختيار الجنس لأغراض التوازن الأسري

إجراء:
يتم أخذ خزعة من الأجنة (عادة في مرحلة الكيسة الأريمية) لاستخراج عدد قليل من خلايا الغلاف المغذي، والتي يتم تحليلها بعد ذلك باستخدام تقنيات مثل FISH أو تسلسل الجيل التالي (NGS)، اعتمادًا على غرض العلاج. في الحالات التي يكون فيها اختيار الجنس هو التركيز الأساسي مع عدم وجود خلفية للأمراض الوراثية، يمكن لتحليل FISH البسيط أن يوفر لوحة أساسية من 5 كروموسومات لاختبار الاضطرابات الوراثية الأكثر شيوعًا على الكروموسومات 13 و18 و21 بالإضافة إلى X وY.

النجاح والقيود:
وقد ثبت أن اختبار PGT-A يحسن معدلات المواليد الأحياء في بعض الفئات السكانية، مثل النساء الأكبر سنًا وأولئك الذين عانوا من دورات فاشلة سابقة، لكن تطبيقه الشامل لا يزال مثيرًا للجدل. تشير بعض الدراسات إلى عدم وجود فائدة كبيرة في المرضى الأصغر سنًا الذين يتمتعون بتشخيص جيد (Munné et al.، 2019). علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي الفسيفساء - حيث تكون بعض الخلايا في الجنين طبيعية، والبعض الآخر غير صبغي - إلى تعقيد التفسير والنتائج. في كثير من الحالات، يمكن للأجنة التي تم اعتبارها فسيفساء أن تستمر في التخلص من الفسيفساء وتتطور إلى أجنة صحية وراثيًا ومتجانسة. عندما يتم إجراء PGT-A في فئات سكانية شابة وصحية، يمكن أن يؤدي هذا إلى التخلص من الأجنة التي يمكن أن تتطور إلى كائنات بشرية صحية وراثيًا. بشكل عام، يعد هذا خيارًا مناسبًا للمرضى الذين يختارون اختيار الجنس لأغراض تحقيق التوازن الأسري، والمرضى الذين يعانون من فشل متكرر في التلقيح الاصطناعي أو حالات الإجهاض المتكررة.

2. PGT-M (اختبار ما قبل الزرع الجيني للاضطرابات أحادية الجين)
يحدد اختبار PGT-M الأجنة التي تحمل اضطرابات جينية واحدة (مثل التليف الكيسي، وفقر الدم المنجلي، ومرض هنتنغتون). يستفيد من هذا الاختبار الأزواج الذين يحملون طفرة جينية معروفة أو لديهم تاريخ عائلي لحالة وراثية محددة.

دواعي الإستعمال:
- فحص الناقلين للحالات الجسدية المتنحية أو السائدة.
- الوقاية من الاضطرابات المرتبطة بالكروموسوم X (مثل ضمور العضلات دوشين، والهيموفيليا).
- الأزواج الذين يحملون متغيرًا مسببًا للأمراض معروفًا لدى أحد الشريكين أو كليهما.

إجراء:
يتضمن ذلك إجراء اختبارات مخصصة باستخدام تقنيات مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أو NGS للكشف عن الطفرة المحددة. غالبًا ما يتم إجراء تحليل الارتباط جنبًا إلى جنب مع الكشف عن الطفرة لتأكيد النتائج وتقليل خطر التشخيص الخاطئ. هذا يعني أن الزوجين اللذين يسعيان إلى إجراء اختبار PGT-M سيحتاجان إلى إجراء اختبار جيني مفصل يظهر الطفرات الجينية المحددة حتى يمكن تصميم مسبار اختبار محدد لعملية اختبار مخصصة. عادةً ما يُطلب من المرضى الذين ليس لديهم تقرير اختبار جيني مفصل الحضور إلى قبرص مرتين - مرة لترك عينة دم من أجل إجراء اختبار طفرة شامل، وبعد ذلك يمكن إعداد مسبار اختبار مخصص، ومرة ثانية لعملية التلقيح الصناعي.

النجاح والقيود:
يوفر PGT-M دقة تصل إلى 98-99% في منع انتقال الحالات الجينية عند إجرائه في مختبرات معتمدة (Kuliev et al., 2020). ومع ذلك، تتضمن التحديات الحاجة إلى إجراء فحص جيني مفصل للزوجين وإمكانية عدم كفاية الأجنة للاختبار. يمكن للنساء في الفئات العمرية الأكبر سنًا مع احتياطيات مبيضية منخفضة أن يستفدن أحيانًا من جولات متعددة من جمع البويضات من أجل زيادة عدد الأجنة التي سيتم الحصول عليها. في مثل هذه الحالات، سيتم تحديد موعد لاسترجاع البويضات خلال كلتا الرحلتين.

3. PGT-SR (اختبار ما قبل الزرع الجيني لإعادة الترتيبات البنيوية)
يهدف اختبار PGT-SR إلى الكشف عن التشوهات البنيوية الصبغية، مثل الانتقالات أو الانعكاسات أو التكرارات. يمكن أن تؤدي مثل هذه الترتيبات الجديدة إلى أجنة غير متوازنة، مما يتسبب في الإجهاض أو التشوهات الخلقية. غالبًا ما لا يُظهر المرضى الذين يعانون من انتقالات متوازنة أي أعراض بأنفسهم. ومع ذلك، عندما يحاولون الحمل، فإن بعض الأجنة الناتجة تعاني من انحرافات كروموسومية مميتة، مما يؤدي إلى فشل الحمل أو الإجهاض المتكرر. غالبًا ما يخضع الأفراد الذين يعانون من إعادة ترتيب كروموسومي متوازن، مثل الانتقالات روبرتسونية أو التبادلية، لاختبار PGT-SR لضمان اختيار الأجنة المتوازنة التي لن تؤدي إلى الإجهاض أو اضطرابات النمو (موني وآخرون، 2020).

دواعي الإستعمال:
حاملات التهجينات الكروموسومية المتوازنة (على سبيل المثال، التهجينات الروبرسونية أو التهجينات المتبادلة)
الأزواج الذين لديهم تاريخ من الإجهاض المتكرر أو الأطفال الذين يعانون من تشوهات كروموسومية هيكلية.

إجراء:
يستخدم اختبار PGT-SR طرقًا مثل NGS للكشف عن التشوهات البنيوية، وذلك باستخدام إجراء اختبار مماثل لـ PGT-A.

النجاح والقيود:
يقلل PGT-SR بشكل كبير من خطر الإجهاض لدى حاملي الجين المنتقل، حيث أفادت الدراسات بمعدلات حمل سريرية تتراوح بين 50-70% مقارنة بمعدلات أقل في الدورات غير المعالجة (Collins et al., 2021). ومع ذلك، قد لا يقضي هذا النهج تمامًا على خطر النتائج غير الطبيعية، حيث يقيم الاختبار فقط بنية الكروموسوم وليس وظيفة الجين. إذا كانت هناك مشكلات وراثية إضافية، فلن يعالجها هذا الاختبار. ومع ذلك، سيكون معدل حدوث ذلك منخفضًا جدًا.

فعالية وتأثير PGT السريري

معدلات الزرع ومعدلات المواليد الأحياء
أظهرت تقنية PGT، وخاصة PGT-A، نتائج واعدة في تحسين معدلات الزرع ومعدلات المواليد الأحياء في فئات سكانية معينة، مثل النساء فوق سن 35 عامًا أو أولئك اللاتي يعانين من فشل الزرع المتكرر. بالنسبة لـ PGT-M وPGT-SR، فإن مقياس النجاح الأساسي هو منع الحالات الوراثية أو الكروموسومية في النسل، مع معدلات دقة عالية تم الإبلاغ عنها في العديد من الدراسات (لجنة الممارسة في ASRM، 2020).

انخفاض معدلات الإجهاض
وقد ارتبط اختبار PGT-A بانخفاض معدلات الإجهاض، وخاصة لدى المرضى الذين يعانون من فقدان الحمل المتكرر. إن اكتشاف واستبعاد الأجنة غير الصبغية يقلل بشكل كبير من فقدان الحمل في هذه الحالات. يستفيد الأزواج الذين لديهم تاريخ من الإجهاض المتكرر، وخاصة بسبب التشوهات الكروموسومية، من اختبار PGT لتحسين احتمالية نجاح الحمل من خلال اختيار الأجنة الطبيعية كروموسوميًا (Carp, 2018).

العقم عند الذكور:قد تؤدي حالات العقم الذكوري الشديد إلى زيادة خطر حدوث تشوهات كروموسومية في الأجنة، مما يجعل إجراء PGT-A مستحسنًا في مثل هذه الحالات لتقليل هذا الخطر (Kushnir et al.، 2016).

إجراءات الفحص الجيني قبل الزرع

لا يمكن تقديم PGT إلا كجزء من دورة التلقيح الصناعي (IVF) لأن هذه هي الطريقة الوحيدة التي يمكن بها إنشاء الأجنة في بيئة معملية من أجل الخضوع لإجراءات الخزعة والاختبار. تتضمن عملية PGT عدة خطوات رئيسية ضمن دورة التلقيح الصناعي:

1. تحفيز المبيض واسترجاع البويضات:أولاً، تخضع المرأة لتحفيز المبيض بالأدوية الهرمونية لإنتاج بويضات متعددة. ثم يتم استرجاع هذه البويضات من المبيضين من خلال إجراء جراحي بسيط يسمى "استلام البويضات" (لجنة الممارسة للجمعية الأمريكية للطب التناسلي، 2018). قد يُطلب من النساء اللاتي يعانين من ضعف شديد في وظيفة المبيض الخضوع لاسترجاع بويضات متعددة من أجل الحصول على عدد كافٍ من الأجنة للاختبار. ضع في اعتبارك أنه كلما زاد عدد الأجنة، زادت احتمالية الحصول على أجنة قابلة للحياة للنقل.

2. الإخصاب وزراعة الأجنة:يتم تخصيب البويضات المسترجعة في المختبر بالحيوانات المنوية، وعادة ما يتم ذلك باستخدام حقن الحيوانات المنوية داخل الخلايا (ICSI) لضمان دخول حيوان منوي واحد فقط إلى كل بويضة. تعمل هذه العملية على تقليل خطر التلوث من خلايا الحيوانات المنوية الإضافية، والتي قد تؤثر بخلاف ذلك على نتائج الاختبارات الجينية (Scott et al., 2013).

3. خزعة الجنين:في اليوم الخامس بعد الإخصاب، تصل الأجنة إلى مرحلة الكيسة الأريمية. وفي هذه المرحلة، يتم إزالة عدد قليل من الخلايا بعناية من الطبقة الخارجية للجنين (الغلاف المغذي) للاختبار الجيني. ولا يبدو أن إجراء الخزعة هذا يضر بتطور الجنين أو قدرته على الانغراس حيث يتم استخراج عدد قليل من الخلايا فقط (بينوف وآخرون، 1999).

4. التحليل الجيني: تخضع الخلايا التي تم أخذ خزعة منها للتحليل الجيني باستخدام تقنيات مثل تسلسل الجيل التالي (NGS)، أو التهجين الموضعي الفلوري (FISH)، أو تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). أصبح تسلسل الجيل التالي هو الأسلوب المفضل لفحص PGT-A نظرًا لدقته العالية في الكشف عن التشوهات الكروموسومية (Franasiak et al., 2014).

5. نقل الأجنة:بمجرد توفر نتائج الاختبار الجيني، يتم اختيار الأجنة التي تم تحديدها على أنها خالية من التشوهات الجينية المستهدفة أو المشكلات الكروموسومية لنقلها إلى رحم المرأة. غالبًا ما يستغرق الاختبار بضعة أيام. وهذا يعني أن الأجنة لا يتم نقلها عادةً في نفس الدورة التي يتم فيها إجراء التلقيح الصناعي. عادةً، تكون مرحلة تكوين الكيسة الأريمية في اليوم الخامس هي عندما يتم نقل الأجنة (تقريبًا اليوم العشرين من الدورة الشهرية للمرأة). عندما يستغرق الاختبار الجيني بضعة أيام، يتم تفويت نافذة نقل الأجنة هذه، مما يعني أن المريضة ستحتاج إلى الاستعداد لنقل الأجنة في الدورة الشهرية التالية. يتم ذلك عن طريق تجميد الأجنة بعد عملية الخزعة.

إن الاختبار الجيني قبل الزرع هو أداة تحويلية في الطب التناسلي، حيث يتيح نتائج أفضل في دورات التلقيح الصناعي والوقاية من الأمراض الوراثية. كل نوع من أنواع PGT - PGT-A وPGT-M وPGT-SR - له مؤشرات وفوائد مميزة، مما يجعل من الضروري تخصيص استخدامه لظروف المريض الفردية.

لمزيد من المعلومات حول بروتوكولات PGT وإجراءات التلقيح الصناعي، استخدم نموذج الاتصال الخاص بنا اتصل بنا.

مراجع

Benoff, S., Hurley, IR, Cooper, GW, Mandel, FS, Rosenfeld, DL, & Hershlag, A. (1999). التلقيح الصناعي بالتعويض العددي للجرعة يعطي معدلات عالية للإخصاب والحمل. الخصوبة والعقم، 71(6)، 1067-1072. https://doi.org/10.1016/s0015-0282(99)00311-8.

كارب، هـ. (2018). "فقدان الحمل المتكرر: الأسباب والجدالات والعلاج". أفضل الممارسات والبحوث في طب النساء والتوليد السريري، 53، 3-12. doi:10.1016/j.bpobgyn.2018.08.005.

كولينز، إس سي، زيجرز-هوتشيلد، إف، وكوبو، إيه (2021). الاختبار الجيني قبل الزرع لإعادة ترتيب الهياكل: معدلات النجاح والتحديات. الخصوبة والعقم، 115(5)، 1201-1210.

Fragouli, E., Alfarawati, S., Spath, K., & Wells, D. (2017). "أصل وتأثير اختلال الصيغة الصبغية للجنين في ممارسة التلقيح الصناعي لدى البشر". أبحاث الخلايا الصبغية والجينوم، 150(3-4)، 217-227. doi:10.1159/000478888.

فراناسياك، جيه إم، وآخرون (2014). "التسلسل الجيني للجيل القادم للفحص الجيني قبل الزرع للاختلالات الصبغية كبديل للتهجين الجينومي المقارن للمصفوفات". علم الخلايا الجزيئي، 7، 19. doi:10.1186/1755-8166-7-19.

فرانكل، إم إس، وتشابمان، آر (2018). "القضايا الأخلاقية والسياسية في الاختبارات الجينية وفحص الأطفال". علم الوراثة في الطب، 20(4)، 435-441. doi:10.1038/gim.2017.210.

جيرايدتس، جيه، وسيرمون، كيه (2016). "الاختبارات الجينية قبل الزرع: التطورات الأخيرة والآفاق المستقبلية". تحديث الإنجاب البشري، 22(4)، 402-405. doi:10.1093/humupd/dmw007.

Greco, E., et al. (2015). "الانقسام المزدوج للزيجوت: مؤشر جديد لتطور الجنين". الخصوبة والعقم، 103(6)، 1290-1296. doi:10.1016/j.fertnstert.2015.02.025.

كولييف، أ.، ريتشيتسكي، س.، وتور-كاسبا، آي. (2020). الاختبار الجيني قبل الزرع للاضطرابات أحادية الجين: خمسة وعشرون عامًا من الخبرة. الطب الحيوي التناسلي عبر الإنترنت، 41(3)، 379-390.

كوشنير، في إيه، وسولوكي، إس، ودارمون، إس كيه، وباراد، دي إتش، وجليشر، إن. (2016). الالتهاب الجهازي والمناعة الذاتية لدى النساء المصابات بالتهاب بطانة الرحم المزمن. المجلة الأمريكية لعلم المناعة التناسلية، 75(6)، 672-677. https://doi.org/10.1111/aji.12508

موني، س.، سبينيلا، ف.، وجريفو، ج. أ. (2019). النتائج السريرية بعد تطبيق PGT-A في دورات التلقيح الصناعي: مراجعة. تحديث الإنجاب البشري، 25(2)، 209-222.

لجنة الممارسة للجمعية الأمريكية للطب التناسلي (ASRM). (2020). التطبيقات السريرية للاختبارات الجينية قبل الزرع: رأي اللجنة. الخصوبة والعقم، 113(2)، 305-322.

Scott, RT, Jr, Upham, KM, Forman, EJ, Zhao, T., & Treff, NR (2013). خزعة مرحلة الانقسام تضعف بشكل كبير إمكانية زرع الجنين البشري بينما خزعة الكيسة الأريمية لا تفعل ذلك: تجربة سريرية عشوائية ومقترنة. الخصوبة والعقم، 100(3)، 624-630. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.04.039