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Diagnosi Genetica Preimpianto (PGD)

COS'E LA DIAGNOSI GENETICA PREIMPIANTO?

La diagnosi genetica preimpianto è una tecnica consolidata utilizzata dalla fine degli anni '80 per rilevare le anomalie genetiche negli embrioni ottenuti da fecondazione artificiale prima dell'impianto nell'utero. La diagnosi genetica preimpianto è una soluzione alternativa ai metodi di diagnosi prenatale (con CVS o amniocentesi) per le coppie a rischio di trasmissione di malattie ereditarie ai loro figli.


Nella diagnosi prenatale, se si scopre che il feto è portatore di una malattia genetica, la coppia dovrà decidere se desidera continuare la gravidanza o interromperla. Invece, la diagnosi genetica preimpianto in abbinamento alla fecondazione in vitro consente alle coppie fertili e sub-fertili di avere un bambino sano senza dover pensare alla possibilità di interrompere una gravidanza.

 

QUALI PAZIENTI TRAGGONO BENEFICIO DALLA DIAGNOSI GENETICA PREIMPIANTO?

La diagnosi genetica preimpianto è utile alle coppie diagnosticate con aumentato rischio di trasmissione di qualche patologia o condizione genetica ai propri discendenti. Si applica anche alle coppie che seguono qualche programma FIV e sono sottoposte a controllo genetico pre-impianto (PGS) al fine di aumentare la probabilità di gravidanza, selezionando embrioni non aneuploidi (ad es. Donne anziane (> 35), con precedenti aborti, ripetuti fallimenti d’impianto in precedenti tentativi, uomini con azoospermia non ostruttiva oppure con aumentata aneuploidia degli spermatozoi).

 

QUALI MALATTIE POSSONO ESSERE DIAGNOSTICATE CON DIAGNOSI GENETICA PREIMPIANTO?

Attualmente la diagnosi genetica preimpianto è applicata per individuare:

  • I disturbi monogenici:  

    Quelli nei quali uno o entrambi i genitori sono portatori di una malattia genetica, ad es. anemia mediterranea, emorrofilia, cancro del crasso ereditario, fibrosi cistica, anemia falciforme, malattia di Huntington.

  • I disturbi cromosomici conosciuti:  

    Riguarda le anomalie numeriche (ad esempio la trisomia 21 nota come sindrome di Down) e le alterazioni cromosomiche strutturali.

  • Una sindrome grave legata al sesso:

    Come la distrofia muscolare di Duchenne, l'emofilia A e B e la sindrome dell'X fragile.

 

COME SI ESEGUE LA DIAGNOSI GENETICA PREIMPIANTO?

La diagnosi genetica preimpianto inizia con il normale processo di fecondazione assistita che comprende la stimolazione ovarica, il prelievo degli ovuli, il recupero degli spermatozoi e la fecondazione in laboratorio. Gli embrioni rimangono in seguito in coltura per 3 giorni fino a raggiungere lo stadio di 6-8 cellule. La PGD prevede la rimozione di una singola cellula (biopsia dell'embrione) dal feto e la diagnosi genetica di questa cellula. La biopsia dell'embrione si esegue di solitola mattina del 3 ° giorno dello sviluppo embrionale, quando questo ha raggiunto lo stadio delle 6 - 8 cellule (primefasi dello stadio di segmentazione). Uno o due blastomeri sono accuratamente rimossi dopo aver aperto la zona pellucida dell'ovulo chimicamente, meccanicamente o usando un laser, senza causare alcun danno allo sviluppo futuro dell'embrione. In questa fase iniziale dello sviluppo embrionale, tutte le cellule hanno lo stesso potenziale di crescita (totipotenti), quindi la rimozione di una o due cellule dall'embrione non è dannosa e il feto può continuare il suo normale sviluppo.

 

DIAGNOSI GENETICA

La diagnosi genetica si esegue usando varie tecniche, in base alla malattia da escludere.

  • La reazione di amplificazione enzimatica (PCR)

    in vitro, nota come Polymerase Chain Reaction(PCR) si utilizza per la diagnosi molecolare (diagnosi di disturbi monogenici). In ogni caso il test è personalizzato secondo il gene e la malattia.

  • L'ibridazione in situ fluorescente (fluorescence in situ hybridization, FISH)

    viene utilizzata per la diagnosi citogenetica, ovvero l'analisi cromosomica per evitare anomalie numeriche o strutturali. Più in dettaglio, in questa tecnica la cellula rimossa viene fissata su una lastra di vetro e sottoposta ad analisi di cromosomi specifici. Oggi il tipo più comune di PGS/PGD riguarda il controllo di un gruppo di anomalie cromosomiche più frequenti (cromosomi 13, 16, 18, 21, 22, X e Y). In seguito, piccoli frammenti di DNA (sonde) si legano in modo specifico (ibridazione) a determinate aree dei cromosomi analizzati. Ogni rilevatore è etichettato con un colorante fluorescente diverso. Queste sonde fluorescenti aderiscono al nucleo delle cellule rimosse durante la biopsia e si presume che si leghino a cromosomi specifici. Utilizzando un microscopio a fluorescenza, il genetista può riconoscere il segnale cromatico fluorescente per ogni tipo di cromosoma presente nella cellula (uno, due o più segnali). Un singolo segnale fluorescente rappresenta una monosomia, due segnali indicano disomia (cellula normale) e tre segnali si traducono in trisomia del particolare cromosoma. In questo modo si esegue la diagnosi di aneuploidia dei cromosomi specifici.

  • D’ibridazione genomica comparativa in microarray di oligonucleotidi - Array CGH

    identifica i deficit e il raddoppiamento dei cromosomi (che sono possibili cause dell'insuccesso gestazionale o dell'aborto) controllando tutti i cromosomi del materiale genetico di ciascun embrione. L’array CGH è un metodo superiore a FISH, perché vengono testate tutte le 23 coppie di cromosomi della specie umana (e non solo 9) e perché si scopre qualsiasi anomalia cromosomica "interna". Questo fatto è particolarmente utile nei casi di traslocazioni cromosomiche ereditarie. Con il FISH si controllava soltanto la coppia di cromosomi traslocati. Tuttavia, è stato scoperto che durante le traslocazioni sono spesso danneggiati anche altri cromosomi, dimostrando che l'Array CGH è il metodo più completo e affidabile per il controllo genetico dei cromosomi. 

 

Solo gli embrioni normali sono quindi trasferiti nell'utero della donna per l'impianto, in modo che la gravidanza inizi con la consapevolezza che il feto è sano.

 

PREOCCUPAZIONI E SVANTAGGI

La diagnosi genetica preimpianto può sembrare la scelta ideale per i pazienti con qualche malattia genetica o cromosomica, però nella pratica la diagnosi genetica preimpianto dà alcune preoccupazioni e presenta qualche svantaggio:

  • I pazienti devono sottoporsi a fecondazione in vitro e soprattutto per una coppia fertile, questa può essere una condizione difficile e stressante.

  • Possono verificarsi problemi tecnici durante la biopsia.

  • Anche con una FIV riuscita e con la diagnosi genetica preimpianto la gravidanza non è garantita dopo il trasferimento.

  • Per la Diagnosi Genetica Preimpianto è necessario un cospicuo numero di embrioni, idealmente intorno ai 10, in modo che dopo la diagnosi genetica preimpianto, ci siano alcuni embrioni sani e di buona qualità disponibili per il trasferimento. In alcuni casi tutti gli embrioni potrebbero essere malsani oppure non esserci embrioni morfologicamente completi da trasferire.

  • L'analisi di una singola cellula presenta dei limiti e può verificarsi una diagnosi errata. Pertanto la diagnosi prenatale è sempre raccomandata, per confermare lo stato dell'embrione.

  • Sfortunatamente non tutte le anomalie cromosomiche o genetiche possono essere rinvenute con la diagnosi genetica preimpianto.