Genetik

Genetik

PGD (PGT) NEDİR? (preimplantasyon genetik tanı) (embriyo transferinden önce yapılan genetik testler)

Tüp bebek yöntemi ve yardımcı üreme tekniklerinin gelişmesinden sonra, bu yöntemlerle oluşturulan embriyoların yaşam kalitesini etkileyen en önemli faktörlerden birisi embriyonun kromozom içeriğidir. Günümüzde Preimplantasyon Genetik Tanı (PGT) embriyoda sayısal ve yapısal kromozomal anomalileri (anöploidi) test etmek için kullanılmaktadır.

Gebelik oluşmadan önce genetik açıdan inceleme mümkün olabilmektedir. Kromozom bozukluğunu veya hastalığa neden olan olan geni tanımlayark sağlıklı embriyonun transfer edilmesi işlemine İmplantasyon Öncesi Genetik Tanı veya Preimplantasyon Genetik Tanı (PGT) denir. Böylelikle kromozomal anormallikler embriyo aşamasında belirlenebilmekte ve sağlıklı çocukların doğması sağlanabilmektedir.

PGT için kullanılan yöntemler;

PCR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) metodu ile Tek Gen Hastalıklarının tayini sağlanabilmektedir.

Bu hastalıklar, tek bir gende meydana gelen mutasyon veya malformasyon sonucu oluşan hastalıklardır. Otozomal dominant, otozomal resesif, X kromozomuna bağlı dominant ve resesif, Y kromozomuna bağlı ve mitokondrial kalıtımla geçiş gösterebilirler. Kistik fibrozis, Myotonik distrofi, Talasemi (Akdeniz anemisi), Frajil X sendromu, Alfa-1 antitripsin eksikliği, Hemakromatozis, Huntington hastalığı, Orak hücreli anemi, Spinal muskuler atrofi, Konjenital adrenal hiperplazi gibi ve ha bir çok tek Gen Hastalığının tanısı henüz embriyo aşamasında iken bu yöntemle ortaya konabilir. PCR teknolojisi, çoğaltılan DNA üzerindeki gen dizilerinin tek tek tanımlanarak olası değişiklikler veya bozuklukların belirlenmesi esasına dayanır.

FISH (Floresan İn-Situ Hibridizasyon)  metodu ile kromozom üzerinde bilgi değişimi (translokasyon) veya eksikliğinin tanımlanması yapılabilir. İki ayrı kromozoma ait birer parçanın koparak diğeri ile yer değiştirmesi “translokasyon” olarak adlandırılmaktadır. Robertsonian veya Resiprokal translokasyon taşıyıcılığı nedeniyle PGT uygulanan olguların embriyolarında yüksek oranda anormallik tespit edilmiştir. Anormal embriyoların PGT yöntemi ile elenmesi ve normal veya dengeli olan embriyoların transferi ile oldukça yüksek gebelik oranları elde edilebilir ve böylelikle bu hastaların tekralayan gebelik kayıpları yaşaması engellenebilir. Translokasyonlar vücutta dengeli olarak kaldığında kişide herhangi bir sağlık problemi yaratmamaktadır. Ancak dengeli taşıyıcı olarak adlandırdığımız bu kişiler çocuk sahibi olma istediklerinde infertilite veya tekrarlayan düşükler ile karşılaşmaktadır. Bunun sebebi bu dengeli kromozom hatasının üreme hücrelerine (sperm veya yumurta hücresi) dengesiz olarak aktarılmasıdır. Bu dengesiz kromozomal dağılım, yeni oluşan bir embriyonun sağlıksız olmasına yol açmakta ve genellikle düşük ile sonlanmaktadır. FISH tekniğinde önce her kromozom için, o kromozomu tanıyarak bağlanacak, renkli floresan boyalar taşıyan problar (tanıyıcılar) oluşturulur. Hücrenin çekirdeği bu problar ile muamele edildiğinde hangi kromozomdan kaç tane mevcut olduğu mikroskop altında belirlenebilir.

KİMLERE YAPILIR?

Kısırlık teşhisine ve hastanın klinik duruma bağlı olarak bir çift şu durumlarda PGT adayı olabilir:

İyi embriyo kalitesine rağmen daha önce 2 den fazla başarısız tüp bebek denemesi geçirdi ise,

  • 2’den fazla erken gebelik kaybı hikayesi varsa (Tüp bebek tedavisi veya spontan gebelikten sonra)
  • Eşlerden biri yapısal kromozom anomalisi taşıyorsa (translokasyon, inversiyon vs.)
  • Geçmişte gen seviyesinde saptanabilen bir genetik durum sebebiyle hasta veya kaybedilmiş bir çocuğu olan çiftler,
  • Ailesel bir genetik hastalık hikayesi olan çiftler.
  • Kromozomal olarak anormal gebelik geçmişi varsa.
  • Mutasyonu bilinen genetik hastalık taşıyıcısı olan çiftler

NGS (Next Generation Sequencing) NEDİR?

Preimplantasyon dönemi embriyolarında kromozom bozukluklarına oldukça sık rastlanılmaktadır. Embriyodaki sayısal kromozom bozukluğuna anöploidi denilmektedir. Embriyoya biri anneden biri babadan olmak üzere birer kromozom aktarılır. Aynı kromozoma ait 3 adet (trizomi), veya tek (monozomi) kromozom bulunduğunda yaşamla bağdaşmayan veya erken gebelik döneminde kaybedilen anormallikler oluşur. İnsanda en sık görülen anormallikler trizomi 21 (Down Sendromu), trizomi 16, trizomi 13 (Patau Sendromu) ve Trizomi 18 (Edwards Sendromu); cinsiyet kromozomlarına ait en sık görülen anormallikler monozomi X (Turner Sendromu) ve Trizomi XXY (Klinefelter Sendromu)‘dur.

Embriyonun doğru sayı ve dizilimde kromozom yapısına sahip olması, sağlıklı bebek gelişimi için esastır. Eğer embriyo eksik ya da fazla sayıda kromozom içerir ise sağlıksız bir embriyodur ve kromozomal olarak sağlıksız embriyo her yaş grubunda oluşabilmektedir. Ancak risk, kadın yaşı arttıkça artmaktadır. Örneğin genç yaş olarak kabul ettiğimiz 26-29 yaş grubunda bu risk %20-25’ler civarında iken, 42-45 yaş aralığında %80-90’lara kadar çıkmaktadır.

NGS ile inceleme sonucunda normal bulunan embriyonun transferine onay verilir. PGT’nin amacı kromozomal açıdan normal (öploid) yani sağlıklı embriyoların transferini sağlayarak kromozomal bozukluklardan kaynaklanan erken dönem gebelik kayıplarının önlenmesi ve embriyoların tutunma (implantasyon) oranlarının arttırılması ve sağlıklı bir bebeğe ulaşma sürecinin kısaltılmasıdır.

Yeni nesil dizileme (NGS) tekniğinde DNA amplifikasyonu sonrası her örnekten 50ng DNA enzimatik olarak milyonlarca parçaya ayrıştırılır. Çeşitli basamaklar sonrasında bu DNA parçalarının dizileri okunur ve her bir embriyoya ait toplam okuma sayısı belirlenir. Böylece ilgili embriyolara ait okuma sayıları özel bir algoritma ile değerlendirildiğinde sayısal kromozom incelemesi tamamlanmış olur. NGS yöntemi en ileri teknoloji olup doğruluk yüzdesi açısından en yüksek oranı bize sunmaktadır.

a-CGH (Comparative Genomic Hybridization) NEDİR?

Karşılaştırmalı Genomik Hibridizasyon (CGH), DNA miktarındaki değişiklikleri saptayan moleküler sitogenetik bir yöntemdir. Bu teknik ile tüm genomda kromozom veya kromozom bölgelerindeki artma veya azalmalar saptanabilir ve hücrenin bütün kromozomları incelenebilir. Bu teknik ile embriyolardaki kromozomların tümü incelenebilir. PGT amacıyla kullanılan array-CGH  tüm genoma dağılmış yaklaşık 4000 adet genetik belirtecin kromozom çiftlerinin her birine bağlanması ile embriyolardaki tüm kromozomları inceleyebilmektedir. Ancak, bunu normal olduğu bilinen iki DNA ile karşılaştırarak dolaylı yoldan tespit edebilmektedir. Bunun yanında belirtilmelidir ki Array CGH ile yapılan karşılaştırmalı çalışmalarda NGS’in daha yüksek doğruluk oranına sahip olması ve embriyolarda gelişebilen mozaisizmi tespit edebilir olması sebebi ile NGS yöntemi doğru hasta gruplarında en avantajlı yöntem olarak kullanılmaktadır.

Array CGH sayısal incelemenin yanı sıra kromozomların yapısal olarak da incelenmesini mümkün kılar. Böylece kromozomlar üzerindeki delesyon veya duplikasyonlar, translokasyon taşıyıcılığı nedeniyle kromozomların kollarında oluşan anormallikler saptanabilmektedir. FISH yöntemine alternatif olarak tek gen hastalıklarının tayininde de uygulanabilmekte fakat tekniğin oldukça pahalı bir yöntem olması, optimizasyonunun zaman alması, sonuçların yorumlanması, analizdeki zorluklar, özel eğitimli personel ve uygun laboratuar altyapısı gerektirmesinden dolayı rutin kullanımı ile ilgili tecrübeler çok sınırlı kalmıştır.

HANGİ HASTA GRUPLARINDA YAPILIR?

  • Özellikle 35 yaş üstü ileri anne yaşı olan kadınlar
  • Sebebi bilinmeyen tekrarlayan düşükleri olan kadınlar
  • 2 ve daha fazla tüp bebek denemesinde kaliteli embriyo transfer edilmesine karşın gebelik oluşmayan kadınlar
  • Çok ağır sayısal ve morfolojik problemli sperm değerlerine sahip erkekler
  • Gonadal mozaisizme sahip kadın veya erkekler
  • Düşük sebebinin bebekte/fetüste kromozomal bir problem olduğu tespit edilen çiftlerde a-CGH veya NGS işlemi uygulanabilir.

Mikroenjeksiyon ve sonrasında döllenen embriyoların gelişmesi ve 3. veya 5. gün embriyonun uygun bölgesinden biyopsi örneği almak sureti ile tüm örnekler genetik merkezine incelenmek için gönderilir. Çalışma sonrasında normal olan embriyoların numaraları raporlanır, embriyo kalitesi uygun ise transfer gerçekleştirilir ve gebelik testi için beklenir.