Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Rileva ed evita la trasmissione all’embrione di malattie gravi causate da alterazioni genetiche e/o cromosomiche che a volte impediscono la gravidanza o provocano un aborto precoce

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Cos’è e perché è importante la DGP?

La Diagnosi Genetica Pre-Impianto (DGP) o Test Genetico Pre-Impianto (PGT), è l’analisi della genetica dell’embrione mediante lo studio di una biopsia delle sue cellule prima di essere trasferito nell’utero materno. Questi dati ci permettono di: 

  • evitare il trasferimento di embrioni con anomalie cromosomiche che provocherebbero un aborto precoce od ostacolerebbero la nascita di un bambino sano. 
  • identificare e prevenire durante la fase embrionale le malattie gravi causate da alterazioni genetiche. In questo modo si pretende garantire una discendenza sana ed eliminare la trasmissione di malattie alle generazioni future.

Cosa sono le alterazioni cromosomiche e monogeniche?

L’essere umano nasce con 46 cromosomi, 23 ereditati dal padre e 23 dalla madre e che trasmetteranno la nostra eredità.  22 sono cromosomi autosomi e 2 sono cromosomi sessuali, che distingueranno il sesso (XX nel caso delle donne e XY nel caso degli uomini). Ogni cromosoma è un “grande libro” che contiene informazioni genetiche che indicano come sono e come devono funzionare le cellule dell’organismo. 

Ma a volte, si verificano errori nella divisione cellulare che possono dare origine a cellule con troppe copie di un cromosoma o, al contrario, insufficienti.  Queste anomalie cromosomiche possono essere:

  • numeriche,, con cromosomi in eccesso o difetto;
  • strutturali, ad un cromosoma manca o avanza una parte che si trova in un altro cromosoma o è invertita. 

L’anomalia nel numero o disposizione dei cromosomi dell’embrione è la causa più frequente dell’errore di annidamento e dell’aborto precoce. Per questo motivo, il PGT-A di aneuploidie è uno strumento utile sua per la diagnosi che per il trattamento nella nostra Unità di errore di annidamento embrionale.

Altre volte l’alterazione si produce in un gene specifico che altera il funzionamento dell’organismo provocando una malattia monogenica, vale a dire il gruppo di malattie che si possono trasmettere alla discendenza.

 

Tipi di Diagnosi Genetiche Preimpianto

  1. PGT-A anomalie cromosomiche. Il test genetico pre-impianto per individuare aneuploidie
  2. PGT-A anomalie cromosomiche NON INVASIVO
  3. PGT-M monogeniche. Il test genetico pre-impianto teso a rilevare malattie monogeniche
  4. PGT-SR, che rileva alterazioni strutturali
  1. In seguito, vengono descritte in dettaglio:

 

1. PGT-A il test genetico pre-impianto per l'analisi di aneuploidie (anomalie cromosomiche)

Le alterazioni cromosomiche nei cromosomi sono una delle principali cause del basso tasso di gravidanza.   Solo gli embrioni con un numero esatto di cromosomi daranno origine ad una bambino sano.  Questa tecnica permette di scartare gli embrioni alterati nonostante dal loro aspetto possano sembrare di buona qualità.  

Evitando il trasferimento si impedisce che la coppia debba affrontare la gravidanza di un bambino malato, che l’embrione non annidi o che si produca un aborto precoce. 

Ad esempio, una copia in più nel cromosoma 21 causerebbe la sindrome di Down (trisomia 21). Altre aneuploidie cromosomiche comuni (un cromosoma in più o in meno) sono la trisomia 18; trisomia 15; o 47 e il XXY (sindrome di Klinefelter).

A chi viene consigliato il test PGT-A?

  • Nei casi di età materna avanzata, oltre i 35 anni.
  • Donne che hanno subito aborti ripetitivi e/o errori di annidamento embrionale in due o più cicli difecondazione in vitro.
  • Pazienti a cui sono state diagnosticate anomalie cromosomiche.

In cosa consiste il test PGT-A passo a passo

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

  1. Durante la visita il ginecologo programmerà il trattamento che avrà inizio con l’arrivo della mestruazione.
  2. Per ottenere gli ovociti si procede ad effettuare la stimolazione ovarica. 
  3. In un ciclo di fecondazione in vitro FIV otteniamo gli embrioni.
  4. Quando l’embrione raggiunge il 5º-6º giorno di sviluppo –fase di blastocisto- vengono estratte varie cellule mediante la tecnica della biopsia embrionale.
  5. Criopreserviamo gli embrioni fino al momento del trasferimento.
  6. Si analizza la biopsia per lo studio cromosomico e otteniamo la diagnosi finale.
  7. Con il risultato si procede a preparare l'endometrio della madre per il trasferimento di un embrione privo di alterazioni cromosomiche, scartando gli embrioni anomali ed evitando trasferimenti che non avrebbero un buon esito.

 

2. PGT-A non invasivo

Una variante recente del test PGT-A è il PGT-A non invasivo: si tratta di uno screening cromosomico dell’embrione che, invece di analizzare le cellule estratte nella biospia embrionale, studia il DNA che espelle l’embrione nel mezzo di coltura. Abbiamo verificato in laboratorio che durante lo sviluppo in vitro, l’embrione rilascia DNA nel mezzo di coltura.  Possiamo analizzarlo per determinare se è euploide (cromosomicamente normale) o aneuploide (presenta alterazioni cromosomiche). Nei primi studi quest’analisi offre risultati simili al PGT-A con biopsia, anche se per il momento la diagnosi cromosomica dell’embrione non dimostra di essere altrettanto precisa ed affidabile come il test PGT-A. convenzionale. Per questo motivo, il vantaggio di essere meno invasivo contrasta con la mancanza di precisione dei risultarti offerti.

A chi viene consigliato il test PGT-A?

Coppie che per motivi etici o personali non desiderano effettuare una biopsia ai propri embrioni

 

3. PGT-M il test genetico pre-impianto teso a rilevare malattie monogeniche

Consiste nell'analisi genetica degli embrioni di una coppia portatrice di una malattia ereditaria.  Permette di rilevare l’alterazione o la mutazione in un gene che causa la malattia. 

Il primo passo consiste nell'effettuare uno studio genetico dei futuri genitori per individuare l’errore nel gene (mutazione) che causa la malattia - studio di informatività -.

Una volta che abbiamo lo studio genetico, il passo successivo è quello di effettuare lo studio informativo che ci permette di stabilire una strategia diagnostica specifica per questa malattia in quella famiglia.

Le alterazioni possono essere autosomiche recessive, autosomiche dominanti e legate al cromosoma X come la sindrome di X fragile, la emofilia A, la fibrosi cistica, la malattia di Huntington, l’anemia falciforme, la malattia di Marfan, ecc.

A chi viene consigliato il test PGT-M?

  • Coppie in cui uno dei due membri è affetto da una malattia genetica che si eredita in modo dominante (50% dei figli risulterebbero malati).
  • Coppie in cui la madre è portatrice di una malattia genetica legata al sesso (50% dei figli risulterebbero malati).
  • Coppie in cui entrambi i membri sono portatori di malattia genetica che si eredita in modo recessivo (25% dei figli sarebbero malati)

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

 

 

In cosa consiste il test PGT-M passo a passo

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

  1. Il primo passo consiste nello studio genetico dei genitori. Dobbiamo analizzare il caso specifico individuando l’errore nel gene (mutazione) che causa la malattia.
  2. In seguito, viene effettuato lo studio di informatività che consiste nello sviluppare la strategia che ci permette di individuare l’alterazione degli embrioni.  In alcuni casi è necessaria la partecipazione allo studio di membri della famiglia sani e affetti. 
  3. Ha inizio il ciclo di fecondazione in vitro.  Con la mestruazione della donna comincia la stimolazione ovarica e 15-25 giorni dopo si ottengono gli ovociti. 
  4. In laboratorio vengono fecondati con il liquido seminale del partner o del donante e si coltivano fino al 5º-6º giorno quando l’embrione entra in fase di blastocisto; in questo momento viene effettuata la biopsia embrionale che consiste nell’estrarre varie cellule per l’analisi genetica.  Questi embrioni si crioconservano in attesa dei risultati.
  5. Si analizza la biopsia per l'analisi genetica e otteniamo la diagnosi finale.
  6. Con il risultato si procede a preparare l'endometrio della madre per il trasferimento di un embrione privo di alterazioni nel gene studiato.

 

4. PGT-SR il test genetico pre-impianto per la rilevazione di alterazioni strutturali

Rileva gli embrioni che contengono cromosomi anomali perché risultano “rotti” o con un’unione incorretta dei segmenti.  Queste anomalie cromosomiche strutturali sono di vario tipo: delezioni, traslocazioni, duplicazioni, inserzioni, inversioni e cromosomi ad anello.  La malattia si presenta nei casi in cui il gene non riesce ad esprimersi correttamente a causa dell’alterazione che subisce la struttura del cromosoma.

Tipi di anomalie cromosomiche strutturali

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Traslocazione reciproca bilanciata

La traslocazione è un tipo di anomalia cromosomica in cui un cromosoma si rompe e una parte si unisce ad un cromosoma diverso.  È reciproca quando si produce per trasferimenti di segmenti tra due cromosomi cambiando la configurazione, ma non il numero di cromosomi.

Parliamo di traslocazione reciproca bilanciata quando la riorganizzazione non produce perdita né acquisizione di materiale genetico. Si produce quando una regione cromosomica cambia posizione nel genoma. 

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Traslocazione reciproca non bilanciata

La riorganizzazione provoca la perdita o acquisizione di materiale genetico.  Si produce un cambiamento nel numero di copie in una regione cromosomica.  È possibile trovare frammenti di un cromosoma in un altro cromosoma.

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Traslocazione Robertsoniana

Si produce una fusione di due cromosomi acrocentrici (con un solo braccio), si perdono gli estremi e i due cromosomi si uniscono tra loro.  Le persone affette avranno 45 cromosomi invece di 46 e il rischio di soffrire una trisomia è maggiore.

 

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Delezioni

È la perdita di un frammento di DNA di un cromosoma.

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Duplicazioni

Un frammento di un cromosoma si lega al frammento originale e produce una o più copie di un gene o regione di un cromosoma.

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Inserzioni

Una parte di un cromosoma si è inserita in una posizione insolita all’interno dello stesso o di un altro cromosoma.  Se non vi è acquisizione o perdita del materiale genetico la persona è sana.

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Inversioni paracentriche

Parliamo di inversioni quando una parte del cromosoma si rompe in due punti e il frammento interno si inverte al contrario per poi riunirsi. Le inversioni paracentriche si producono quando l’inversione non comprende il centromero.

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Inversioni pericentriche

In questo caso il frammento comprende il centrometro. 

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

Cromosomi ad anello

Gli estremi di un cromosoma si rompono e si uniscono formando un anello.  Causa malattie genetiche e la più frequente è la sindrome di Turner.

A chi viene consigliato?

Alle coppie in cui uno dei due è portatore di un’alterazione cromosomica strutturale.

In cosa consiste il test PGT-SR passo a passo

Test o diagnosi genetica pre-impianto (DGP/PGT)

  1. Durante la prima visita il ginecologo valuterà il caso. 
  2. Può essere necessario uno studio preliminare dell'alterazione strutturale.
  3. Durante la visita successiva  il ginecologo programmerà il trattamento che avrà inizio con l’arrivo della mestruazione. 
  4. Per ottenere gli ovociti si procede ad effettuare la stimolazione ovarica.
  5. In un ciclo di fecondazione in vitro FIV otteniamo gli embrioni.
  6. Quando l’embrione raggiunge il 5º-6º giorno di sviluppo –fase di blastocisto- vengono estratte varie cellule mediante la tecnica della biopsia embrionale.
  7. Criopreserviamo gli embrioni fino al momento del trasferimento.
  8. Si analizza la biopsia per lo studio cromosomico e otteniamo la diagnosi finale.
  9. Con il risultato si procede alla preparazione dell’endometrio. Prepariamo il trasferimento di un embrione privo di alterazioni cromosomiche, scartando gli embrioni anomali ed evitando trasferimenti che non avrebbero un buon esito.

 

Vantaggi del DGP/PGT

Migliora la selezione embrionale perché permette di individuare gli embrioni il cui numero di cromosomi non è alterato e che daranno origine ad un bambino sano. 

Evita il trasferimento di embrioni che non anniderebbero. Esistono alterazioni cromosomiche che sono incompatibili con la vita e che impediscono che l'embrione si sviluppi fin dalla fasi più precoci e che annidi nell'utero materno. 

Non si trasferiranno embrioni che causano aborti o nascite di bambini con diverse sindromi. 

Si riduce il tempo necessario per ottenere una gravidanza. Evitiamo il trasferimento di embrioni che potrebbero dare origine a bambini non sani o il cui sviluppo potrebbe bloccarsi. 

Costo inferiore. Si eviterà il congelamento e il trasferimento di embrioni non sani geneticamente nonostante il loro aspetto sia buono, riducendo il costo del trasferimento di questi embrioni.

Migliora il benessere psicologico. Garantisce che l’embrione è sano e riduce la possibilità di aborto e quindi la tensione emotiva nella coppia. 

 

Inconvenienti del DGP/PGT

È procedura invasiva perché si sottopone l'embrione ad una biopsia per effettuare il test genetico. Oltre ai progressi e l'esperienza professionale che richiede questa tecnica, esiste una recente prova denominata PGT-A non invasiva che analizza il DNA del mezzo di coltura in cui si sviluppa l’embrione indicando la dotazione cromosomica, anche se per il momento non è del tutto precisa. 

Ciclo senza trasferimento embrionale Si corre il rischio che tutti gli embrioni siano cromosomicamente anomali e quindi non sia fattibile il trasferimento.  Il trattamento deve quindi essere interrotto e lo stress emotivo risulta evidente.  

Mosaicismo embrionale Grazie alla precisione delle tecniche di analisi genetica possiamo sapere se l’embrione contiene cellule normali e alterate, il cosiddetto mosaicismo.  Non è stato dimostrato se altera in qualche modo l’embrione. Diversi lavori di ricerca dell’Instituto Bernabeu stanno analizzando questi casi. 

Metodo di screening. La biopisa dell’embrione analizza la parte esterna per lasciare intatta la parte che darà origine al neonato.  Numerosi lavori scientifici hanno dimostrato un elevato grado di correlazione tra entrambi.  Si considera quindi che il campione da sottoporre a biopsia rappresenta la totalità dell'embrione. 

Difficoltà a decidere Per molte coppie è difficile prendere la decisione di dover analizzare i propri embrioni, per motivi etici o personali, e in questi casi preferiscono la tecnica PGT-A non invasiva.  Inoltre, nel nostro centro offriamo consulenza psicologica e professionale a chi dovesse averne bisogno. 

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