第三代试管婴儿PGS/PSD技术助力染色体病夫妇成功受孕

发表时间:2018-11-20 09:33作者:艾尔基因检测中心

夫妇染色体存在异常,不但会引起卵子或精子的生成障碍及质量不佳,还会导致胚胎染色体异常,造成流产和出生缺陷的发生。对于这种情况,胚胎植入前遗传学检测技术是目前最有效的应对手段。


胚胎植入前遗传学检测(PGT Preimplantation Genetic Testing)技术历经20余年的发展,现已成为广大染色体病夫妇成功妊娠的重要保障手段。通过PGT技术可以提高妊娠率,降低流产率,主要适用于高龄、反复流产、反复植入失败和有染色体病及单基因病的患者。

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PGT是原来胚胎植入前遗传学诊断(PGD)技术和筛查胚胎植入前遗传学(PGS)的总称,可细分为PGT-A(PGT  for  Aneuploidies ,非整倍性 )、PGT-M (PGT for Monogenic/Single gene defects ,单基因病)、PGT-SR(PGT for Chromosomal Structural Rearrangement,结构变异)。



PGT的大致流程为:

1.对卵母细胞或者准备植入的胚胎进行活检取样;

2.利用各种先进的分子生物学技术对活检细胞进行检测;

3.对检测结果进行遗传学分析和判读,选择遗传信息正常的胚胎植入女方子宫。


下面我们来分析对比下几种不同的PGT活检的主要对象以及作为活检材料拥有的优势和不足

1.卵母细胞极体  

优势:不会对胚胎造成损进而影响胚胎发育潜能可以完成鲜胚移植

不足:仅能分析来自母源性的遗传信息,无法完成父源遗传信的判读。

2. 卵裂球

优势:曾经是临床上应用最多的活检取材对象;研究表明:在胚胎发育到第3天的8细胞阶段取走1个细胞并不会对胚胎发育潜造成严重影响。

不足:胚胎在卵製活检存在高嵌合率的问题这会影响后期遗传学分析的准确性。

3. 囊胚滋养层细胞。

优势:比卵裂球活检更易获得较多数量的细胞 ,这大大提高了后期检测的准确性。因不涉及发育成胎儿的内细胞团,所以囊胚滋养层细胞活检对胚胎的发育潜能影响比较小。此外囊胚滋养层细胞活检的嵌合率要比卵裂球活检低。

不足:卵裂期的胚胎发育至嚢胚期会"淘汰"掉很多胚胎,导致最终可供检测和移植的胚胎数量不够多;

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PGT过程中常用的技术手段有荧光原位杂交(FISH)、聚合酶链反应(PCR)、微阵列CGH(array-CGH) 、单核苷酸多态性-微阵列(SNP-array)和高通量测序(NGS)等。以下是这些技术的相关应用以及优缺点介绍:

1.荧光原位杂交(FISH),主要应用于性别鉴定和染色体数目及结构异常的诊断,优点是耗时短、重复性好结果清断直观,;缺点是:能肉眼完成,易产生假阳性和假阳性的情况,,不能同时对人体46条染色体进行全部整体性分析,只能在致病位点已知的情況下完成诊断.不能正常囲合和倒位、易位接帯胚胎进行区分,等;


2.聚合酶链反应(PCR):多运用于PGT-M 的诊断,优点是硬件需求相对不高和操作相对简单;缺点是:容易污染、i广增效率较低,,位基问题也是其不可回選. 并且由手引所限, PCR只能对已知致病突的疾病进行测,等;


3.微阵列CGH(array-CGH)技术:可以对染色体非整倍体染色体微缺失微重复等不衡的异常染色体进行检测,优点是:检测效率高,可以覆盖整个人类基因组. 检测耗时较短,,分辨率较高,可精确到500kb水平;不足是:入较大,,不能胚胎倒位、易位帯胚胎行区分,


4.单核苷酸多态性-微阵列(SNP-array):同时完成SNP基因型分析和染色体非整倍体染色体微缺失、微重复的检测,比荧光原位杂交(FISH)和微阵列CGH(array-CGH)技术更为精细和准确;检测结果更易于分析判读,耗时更短,分辨率更高,准确度更高。不断可以查清胚胎额外染色体的来源(究竟是来自父方还是母方),还可以查明非整倍体染色体异常是在卵母细胞减数分裂期形成还是在胚胎有丝分裂期形成。

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5.高通量测序(NGS):在原有测序技术基础上的一次重大突破;优点是:它可以同时对几百万DNA进行测序,实现“高通量”的目标并且不需要对照样本;有研究认为在基因拷贝数变异检测方面NGS的敏感度和特异度要优于微阵列CGH(array-CGH),在胚胎非整倍体检测方面高通量测序技术与单核苷酸多态性-微阵列(SNP-array)有较高的一致性,在进行胚胎染色体结构异常检测时NGS的准确度更高。不足是:后续测序数据的生物信息学分析需要投入大量精力。


近年来,高通量测序(NGS)技术开始在单基因病 PGD 中崭露头角。高通量测序又称下一代测序(next-generation sequencing  NGS)技术,是对传统测序的一次革命性改变,是以大规模并行测序为基础,可以一次性对几十万到几百万条DNA同时进行测序。


NGS技术可以通过海量的 SNP 数据分析极大降低由于污染和ADO导致的误诊。同时,高通量测序技术与传统的Sanger测序相比,有以下优点:①可以在数百万个位点上同时进行阅读测序。②有定量功能,可用于基因表达的研究,能有效地检测差异性中等或较小的基因。③不必事先知道基因的序列,不需要对照样本,适用于任何生物体。


我艾尔基因检测中心已建立了先进的细胞遗传检测平台、分子遗传检测平台以及NGS技术平台,可以为广大患者提供优质的生殖遗传学诊疗服务,欢迎随时来询以及实验室、医院的合作哦。

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