Embryo Preimplantation Genetic Testing (PGT)

Preimplantation genetic testing (PGT) in sintesi

• Preimplantation genetic testing (PGT) esamina gli embrioni durante la fecondazione in vitro (IVF) prima del possibile trasferimento nell’utero di una donna per una serie di problemi genetici che possono causare il fallimento di impianto, aborto spontaneo e difetti di nascita in un bambino risultante.
• Questi difetti genetici includono un cromosoma mancante o un cromosoma in più nell’embrione (per esempio, la sindrome di Down), disturbi di un singolo gene (come l’anemia falciforme), o il riarrangiamento dei geni, che possono causare perdite di gravidanza e difetti di nascita.
• Utilizziamo tre tipi specifici di PGT, che è un nuovo termine che comprende le stesse funzioni della diagnosi genetica preimpianto (PGD) e dello screening genetico preimpianto (PGS) precedentemente denominati e più noti test genetici embrionali.
• Gli embriologi usano la PGT per trovare difetti genetici negli embrioni durante la FIVET, in modo che quegli embrioni non vengano trasferiti nell’utero della donna per ottenere una gravidanza.

Cos’è il test genetico preimpianto (PGT) per gli embrioni?

I test genetici preimpianto si riferiscono ai tre tipi di test che possono essere eseguiti sugli embrioni durante la FIVET:

• Selezione genetica preimpianto per un numero anormale di cromosomi (PGT-A)
• Test genetico preimpianto per una malattia monogenica (individuale) (PGT-M)
• Test genetico preimpianto per il riarrangiamento strutturale (PGT-SR) per i disordini cromosomici conosciuti come inversione e traslocazione.

Gli specialisti della fertilità conducono questi test per due ragioni importanti. Uno è quello di determinare se gli embrioni hanno anomalie genetiche che spesso causano il mancato impianto e l’aborto, con conseguente fallimento della FIVET. Il secondo è quello di identificare gli embrioni con difetti genetici che possono risultare in un bambino con una malattia genetica che potrebbe causare la morte o condizioni ereditabili come la distrofia muscolare.

Gli embrioni trovati con tali difetti sono esclusi dal trasferimento nell’utero della madre per una gravidanza. La ricerca ha dimostrato che gli errori genetici negli embrioni sono una delle cause principali della mancata gravidanza e del parto vivo. Uno specialista della fertilità può consultare le coppie interessate al test PGT per discutere le procedure disponibili.

I tre tipi di PGT sono nuovi termini verso i quali la comunità medica si sta muovendo per sostituire i termini precedenti di screening genetico preimpianto (PGS) e diagnosi genetica preimpianto (PGD). La funzione di PGS è ora realizzata attraverso PGT-A. La funzione della PGD è ora eseguita da PGT-SR o PGT-M. I test stessi sono ancora eseguiti nello stesso modo o in modo simile.

Test genetico preimpianto embrionale per l’aneuploidia (PGT-A)

PGT-A è un’analisi delle cellule embrionali per determinare se c’è la quantità normale di cromosomi. Una divisione ineguale degli spermatozoi o delle cellule uovo può risultare in un embrione con troppo pochi o troppi cromosomi.

La maggior parte delle persone hanno 46 cromosomi perché ereditano 23 cromosomi da ogni genitore. Se un embrione o una cellula manca di un cromosoma o ne ha uno in più, si parla di aneuploidia. La monosomia è un cromosoma mancante e la trisomia è un cromosoma in più.

Un bambino può sopravvivere solo a un tipo di monosomia, la sindrome di Turner, che è l’assenza di uno dei cromosomi X. La trisomia di coppie di cromosomi può a volte risultare in un parto vivo, la sindrome di Down, chiamata anche trisomia 21 (un cromosoma in più nella coppia normale # 21), la sindrome di Turner (trisomia 18) e la sindrome di Patau (trisomia 13). La sindrome di Down colpisce 1 bambino su 700, secondo i Centers for Disease Control and Prevention.

L’aneuploidia è una delle maggiori cause di mancato impianto della gravidanza e di aborto spontaneo, nonché una delle principali cause di difetti di nascita nei bambini.

Candidati per PGT-A includono:

• Coppie che hanno avuto una precedente gravidanza con aneuploidia.
• Donne che hanno avuto due o più aborti spontanei.
• Donne che hanno avuto un precedente impianto embrionale fallito.
• Donne con diagnosi di infertilità inspiegabile.
• Donne di età superiore ai 35 anni.
• Donne che hanno subito numerosi trattamenti di fertilità senza successo.

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Test genetici preimpianto embrione per una malattia monogenica (PGT-M)

PGT-M analizza per mutazioni genetiche specifiche che uno (o entrambi) dei genitori è noto per portare. Un background familiare di disturbi genetici in uno o entrambi i genitori può aumentare la possibilità che un bambino nasca con una mutazione genetica.

Un disturbo che coinvolge un singolo gene specifico è dovuto a una mutazione nella sequenza del DNA. Questo porta a malattie come la fibrosi cistica e l’anemia falciforme. Può anche causare una mutazione genetica ereditata come le mutazioni BRCA1 e BRCA2 che aumentano notevolmente il rischio di cancro al seno e alle ovaie per una donna.

Durante la PGT-M, lo specialista della fertilità testerà gli embrioni per specifici disturbi genetici prima che l’embrione sia eventualmente trasferito nell’utero della donna.

PGT-M esamina i disturbi comuni tra cui:

• la malattia di Huntington.
• Anemia falciforme.
• Distrofia muscolare.
• Fibrosi cistica.
• BRCA1 & mutazioni BRCA2.
• Sindrome Fragile-X.
• Malattia di Tay-Sachs.

PGT per il riarrangiamento strutturale dei cromosomi (PGT-SR)

PGT-SR analizza gli embrioni di pazienti noti per avere un riarrangiamento strutturale cromosomico, come un’inversione o una traslocazione. I pazienti che hanno un riarrangiamento strutturale noto sono più a rischio di produrre embrioni che non hanno la giusta quantità di materiale cromosomico. Gli embrioni affetti hanno meno probabilità di risultare in un parto vivo. I pazienti con questi problemi spesso hanno aborti ripetuti.

PGT-SR esamina i disturbi che includono:

• Traslocazioni robertsoniane.
• Traslocazioni recettive.
• Traslocazioni non reciproche.

Come vengono effettuate le PGT-A, PGT-SR e PGT-M sugli embrioni durante la FIVET?

Le due fasi principali dei tre tipi di PGT sono le stesse. Il primo passo è una biopsia embrionale. Il secondo passo è l’analisi della biopsia da parte di un laboratorio per condurre test genetici sul DNA.

In entrambe le forme di test, la biopsia è allo stadio di blastocisti (giorno 5 o 6 di coltura embrionale) di sviluppo. La blastocisti è composta da due tipi di cellule, il tropoctoderma (TE) che permette lo sviluppo della placenta e la massa cellulare interna (ICM) che più tardi si svilupperà nel bambino.

La biopsia rimuove 3-10 cellule dal tropoctoderma (pre-placenta) per test di laboratorio per le malattie genetiche. Le cellule che sono destinate a fare il bambino non vengono disturbate. I risultati sono di solito disponibili entro 7-10 giorni dopo la biopsia. La blastocisti viene congelata subito dopo la biopsia per aspettare i risultati dell’analisi e poi viene scongelata e trasferita alla donna in un ciclo successivo.

NGS (next generation sequencing) ora identifica il mosaicismo negli embrioni

L’analisi di laboratorio della biopsia embrionale si realizza con il sequenziamento di prossima generazione (NGS), che utilizza la valutazione molecolare e il potente calcolo per individuare una probabilità di anomalia cromosomica. Fino a poco tempo fa, i risultati NGS erano considerati solo anormali o normali, fornendo una valutazione dell’embrione buona o cattiva.

Ma c’è una zona grigia tra questi assoluti, chiamata mosaicismo. NGS può ora identificare tali embrioni a mosaico che hanno una diversa proporzione di cellule anormali e normali. Un embrione allo stadio di blastocisti ha più di 100 cellule, e in un embrione a mosaico alcune sono anormali, altre sono normali. Un embrione a mosaico di alto livello avrà prevalentemente cellule anormali e poche normali. Un mosaico di basso livello avrà principalmente cellule normali.

In precedenza, i test genetici preimpianto non potevano identificare il mosaicismo. Ora NGS può individuare il livello di mosaicismo, dando ai medici e ai pazienti un’analisi più completa che può aumentare le possibilità di gravidanza e nascita di successo. Abbiamo delle linee guida per decidere se impiantare o meno un embrione con mosaicismo presente dopo aver consultato un consulente genetico.

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Considerazioni sul test genetico preimpianto dell’embrione

Rischi del PGT

Non ci sono rischi documentati per la salute dei bambini nati dopo il test PGT oltre ai normali rischi per la salute di madre e figlio attraverso la FIVET. La manipolazione dell’embrione, la sua biopsia, il congelamento e lo scongelamento comportano un piccolo rischio di danni che portano a un embrione che non si impianta. Generalmente, circa il 5% degli embrioni valutati con la PGT vengono persi a causa di tali danni.

Un altro rischio della PGT è l’imprecisione dei risultati del test, poiché il test non è accurato al 100%. Per questo motivo, si raccomanda che la paziente si sottoponga ai tipici test prenatali quando è incinta, come l’amniocentesi.

Problemi etici della PGT

Con l’evoluzione dei test PGT, la prospettiva di selezionare i tratti da trasmettere a un bambino attraverso la selezione embrionale potrebbe diventare un altro uso della tecnologia. All’inizio era usata solo per aumentare le nascite sane in FIV, e questa è ancora la ragione predominante del suo uso. La PGT sarà senza dubbio usata più spesso in futuro dai genitori per cercare tratti nella genetica embrionale che vogliono trasmettere ai loro figli e selezionando di non trasmettere altri tratti.

Questo mette la PGT sul terreno morale dell’eugenetica, un tentativo scientifico passato di migliorare la popolazione umana attraverso l’allevamento selettivo per caratteristiche desiderate. Gli esperti di PGT vedono questo come un problema crescente per le cliniche che offrono il servizio e per i pazienti che decidono se usarlo o meno. Il dibattito è in corso su quali tratti genetici dovrebbero essere identificati, così come sulla necessità di leggi per guidare cliniche e pazienti.

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