Genetik Tarama (Pgt) Nedir?

Preimplantasyon genetik test (PGT) nedir?

Preimplantasyon genetik testler, hastalığa sebep olan kromozomal bozukluğu veya genleri gebelik oluşmadan önce saptayarak sağlıklı embriyoların anne adayının rahmine transfer edilmesini sağlayan işlemleridir.

Embriyolarda ortaya çıkabilecek potansiyel kromozomal anomalilerini belirlemek amacıyla tüp bebek yöntemleri kullanılarak uygulanır. Preimplantasyon genetik tanı (PGD) ve preimplantasyon genetik tarama (PGS) yöntemlerini kapsar.

PGT yönteminden kimler faydalanabilir?

• İleri kadın yaşı (38 yaş ve üzeri)
• Bilinen translokasyon taşıyıcılığı
• Şiddetli erkek faktör kısırlığı (Semen örneğinin ml’sinde 5 milyondan az sayıda sperm bulunması veya menide hiç sperm olmaması- Azospermi durumlarında)
• Tekrarlayan tüp bebek başarısızlıkları
• Tek gen defekti öyküsü ve/veya HLA uyumlu nakil ihtiyacı olan çocuk varlığı 
• Tekrarlayan erken gebelik kayıpları
• MtDNA mutasyonları gibi mitokondriyal bozukluklar
• Hiçbir risk faktörü olmayan çiftlerde gebeliğe ulaşma süresini kısaltmak için embriyo seçimi yapılması: Embriyo Ranking
• Epigenetik modifikasyonların araştırılması

Embriyoya biyopsi ne zaman yapılır?

Preimplantasyon genetik tanı işleminde genetik analiz için embriyonun genetik materyali gereklidir. Biyopsi işlemi, embriyo DNA’sını elde etmenin invaziv bir tekniğidir. PGT işlemi embriyonun 3 farklı gelişim evresinde uygulanabilir:

1-Döllenme öncesi ve sonrası dönemde oositlerden polar hücre biyopsisi

2-Embriyo bölünme aşamasında blastomer biyopsisi

3-Blastokist dönemde trofektoderm doku biyopsisi (Embriyo gelişim aşamasına bağlı olarak 5, 6 veya 7. günlerde 5-10 hücreli trofoektodermden elde edilen embriyonun kromozomal içeriği)

Trofektoderm biyopsisinin avantajları nelerdir?

• En yüksek teşhis gücüne sahiptir
• Biyopsiye inner cell mass (ICM)’yi dahil etmeden trofektoderm hücrelerini analiz edebilme şansı verir.
• Maliyet etkindir.
• Embriyonun gelişimsel yeterliliği üzerinde etkisi yoktur.
• Yüksek DNA amplifikasyon (çoğaltma) oranı sağlar.

Trofektoderm biyopsisinin dezavantajları nelerdir?

• Tüp bebek merkezinin uzun süreli embriyo kültürü ve vitrifikasyonu konusunda nitelikli olması gerekir.
• Dünya çapında henüz bu konudaki deneyimler yetersizdir.
• Taze embriyo transferi için sınırlı süre vardır. Dolayısıyla PGT yapılacaksa dondurulmuş çözünmüş embriyo transfer siklüsü gerekecektir. 

Trofektoderm biyopsisi embriyoya zarar verir mi?

Eğitimli eller tarafından uygun şekilde gerçekleştirildiği takdirde, 5-10 trofoblast hücresinin cerrahi olarak çıkarılması blastosist canlılığını önemli oranda etkilememektedir. Bunun en iyi kanıtı, benzer blastosist çiftleriyle yapılan çift embriyo transfer deneyidir. Burada sadece bir blastosiste biyopsi yapılıp diğerine yapılmadığında; embriyoların eşit oranda tutunduğu gösterilmiştir.  Son zamanlarda, iki ardışık donma-çözme siklüsü ile tekrarlanan embriyo biyopsilerinin bile embriyo canlılığını önemli ölçüde etkilemediği bildirilmiştir. 

Preimplantasyon Genetik Tanı – Anaploidi (PGT-A)

Anaploidi, insanlarda bulunan en yaygın genetik anormalliktir ve embriyolardaki yüksek insidansı, başarısız implantasyonun, gebelik kaybının ve konjenital doğum kusurlarının ana nedenidir. Diploid hücreler normalde öploidi olarak bilinen bir durum olan 46 kromozom içerir. Anaploidi, kopya sayısında 23’ün katlarından sapmayı içeren değiştirilmiş bir durumdur. Tipik örnekler sırasıyla 45 veya 47 kromozomla sonuçlanan monozomi veya trizomidir. 

İmplantasyon öncesi embriyolardaki anaploidi, öncelikle mayozda (sperm veya yumurtada) meydana gelen ve sonuçta ortaya çıkan embriyodaki tüm hücreleri eşit şekilde etkileyen kromozomal/kromatid segregasyon hatalarının bir sonucudur.

Bu mekanizmalar genel olarak şu şekilde gruplandırılabilir: (1) Ayrılmama hataları (homolog kromozomların veya kardeş kromatidlerin ayrılmaması durumunda) ve (2) Erken ayrılma (homolog kromozomların veya kardeş kromatidlerin erken ayrılması durumunda). 

Mayoz hatalarının büyük çoğunluğu annenin mayozunda meydana gelir (%90-%99); son çalışmalarda ~%50-70’inin mayoz I’ den ve ~%30-50’sinin mayoz II’ den kaynaklandığı tahmin edilmektedir.

Anaploidinin babadaki mayotik olaylardan kaynaklanma olasılığı çok daha düşüktür ve tahminler %1 ila %10 arasında değişmektedir. Embriyonik anaploidinin çevresel faktörlerden de etkilendiğine inanılmaktadır. Obezite, sigara içilmesi, radyasyona maruz kalma ve doğum kontrol hapı kullanımı gibi ebeveynlerin bazı yaşam tarzı koşulları, mayotik hataları artırabilir. 

Anaploidi için preimplantasyon genetik testi (PGT-A) düşük riskini azaltır, IVF başarısını artırır, gebelik süresini kısaltır ve çoğul gebelik oranlarını azaltır.

PGT-A, geçmişte embriyoları kromozomal profillerine göre ‘normal’ veya ‘anormal’ gibi basit gruplandırma ile ifade ederken; son veriler, çok daha rafine bir sınıflandırmayı savunmaktadır ve “euploid”, “anöploid” (örneğin monozomi/trizomi), “mozaik” ve “segmental anormal” embriyoları kapsamaktadır. Ayrıca mozaik ve segmental anormal gruplar özelliklerine göre daha da rafine edilebilir. Bu tür bir sınıflandırmanın amacı, klinik gebelik ile sonuçlanma olasılığı en yüksek embriyonun seçilmesine izin verecek gelişmiş bir sıralama sistemi elde etmektir.

Çeşitli PGT-A yöntemleri, tek bir trofektoderm biyopsisinden mozaizm varlığının tahmin edilmesini içerir. Bu yöntemler öncelikle ara kromozom kopya sayılarının bir ‘mozaik aralık’ içinde yer alacak şekilde sınıflandırılmasına dayanır. Mozaiklik öncelikle embriyonik mitotik hücre bölünmesi ve kromozom ayrılmaması sırasında ortaya çıkabilir ve farklı kromozomal yapıya (trizomi, disomi ve/veya monozomi) sahip kardeş hücrelere yol açabilir.

Çok hücreli bir numuneden (yani trofektoderm) kromozomların miktarının belirlenmesine yönelik çağdaş yöntemler, öploid ve anöploid hücrelerin bir karışımını gösteren ara kopya sayısını gözlemleyerek mozaikliği tanımlayabilir. Modern PGT-A yöntemleri, öploid ve anöploid hücre karışımlarını yüksek doğrulukla tespit edebilir, ancak blastosist aşamasında PGT-A ile mozaik olarak sınıflandırılan embriyoların bildirilen sıklığı açısından klinikler arasında farklılıklar vardır. En yeni tahminler %4–22 arasında değişmektedir. Bu farklılığın nedenleri biyolojiktir (laboratuarlardaki mozaiklik oranlarını etkileyen koşullar)

PGT-A sınıflandırmasının nispeten yeni bir diğer kategorisi de segmental dengesizliğin tespitini içerir. Genellikle 10Mb veya daha büyük dengesizliklerin tespit edilme olasılığı dikkate alınır. ‘Mozaik’ olarak sınıflandırılan embriyoların aksine, segmental dengesizliği olduğu varsayılan embriyoların transferinin klinik sonuçlarına ilişkin çok az veri mevcuttur.

Preimplantasyon Genetik Tanı- Yapısal Yeniden Düzenlemeler (PGT-SR)

Dengeli translokasyonlar, Robertsonian translokasyonlar, eklemeler ve inversiyonlar, kromozomal segmentlerin doğal sırasını değiştiren ancak kopya sayılarını değiştirmeden bırakan anormalliklerdir. Bu tür anomalilerin taşıyıcıları tipik olarak belirti vermez, ancak mayozdaki rekombinasyon ve ayrıştırma, yumurta ve spermde kromozomal kopya sayısı anormalliklerine neden olabilir.

Bu durum, kısırlığa, gebelik kayıp riskinin artmasına ve fiziksel ve zihinsel engelli çocuk doğurma şansının artmasına neden olur. Bu nedenle, PGT-A kendiliğinden ortaya çıkan kromozom anomalileri için bir tarama aracı iken, PGT-SR ebeveyn genomlarında bilinen kromozomal anormallikler mevcut olduğunda gerçekleştirilen hedefe yönelik bir testtir. PGT-SR, ebeveyn karyotiplerinin kişiselleştirilmiş bir incelemesini gerektirir, çünkü tüp bebek yöntemiyle elde edilen embriyolar, dengesiz kromozomal yapılanma açısından test edilir. 

Preimplantasyon Genetik Tanı-Tek Gen Hastalıkları (PGT-M)

Ülkemizde akraba evliliği oranları oldukça yüksek (%23,5) olduğundan ağır sekel bırakıcı tek gen hastalıkları ile mücadele en önemli sağlık politikalarından birisi olmalıdır. Tek Gen Hastalıklarına yönelik PGT uygulamaları koruyucu hekimlik adına modern tıbbın en etkin teknolojilerinden birisi konumuna gelmiştir.

PGT, her tür tek gen hastalığında uygulanabilir, ancak en sık ağır morbidite oluşturan hastalıklar için kullanılmaktadır. Bu hastalıkların başlıcaları Spinal Müsküler Atrofi (SMA), Kistik fibrözis, Beta-Talasemi, Duchenne Musküler Distofi (DMD), Huntington’s hastalığı ve Fragil X sendromudur.

Ailevi genetik geçiş gösteren ve tek gen ile aktarılan hastalığı taşıyan çiftlerde embriyoların incelenerek genetik hastalığa yol açan mutasyonu taşımayan sağlıklı embriyoların seçilmesi işlemine PGT-M diyoruz. Bu test yapılmadan önce başlangıçta hastalığa sebep olan mutasyonu taşıyan gen bölgesinin detaylı haritası çıkartılarak, mutasyon bölgesi ve çevresi genetik uzmanı tarafından tanımlanır.

Daha sonra tüp bebek yöntemiyle elde edilen embriyolardan alınan biyopsi örneklerinin DNA çoğaltma işlemi gerçekleştirilir. Ardından mutasyon analizi ile mutasyonu içermeyen tek gen açısından sağlıklı embriyolar seçilir. İkinci basamakta ise seçilen sağlıklı embriyoların bu sefer kromozom sayılarının tespiti için PGT-A işlemi gerçekleştirilebilir. Böylece hem tek gen açısından sağlıklı ve hem de kromozom sayısı açısından doğru sayıda kromozom taşıyan embriyolar seçilmiş olur.

Uluslararası Preimplantasyon Genetik Tanı Derneği (PGDIS), PGT-M’yi aşağıdaki durumlar için önermektedir: 

1) Mendel hastalığı taşıyıcıları, etkilenmemiş bir çocuğa sahip olmak için, 2) Kök hücre tedavisi gerektiren büyük kardeş için HLA uyumlu kök hücreyi bulmak için HLA tiplemesi, 

3) İnfertil taşıyıcı çiftlerde etkilenmemiş gebelik elde etme şansını artırmak için yapısal kromozom anormallikleri ve farklı translokasyon taşıyıcıları

4) Tekrarlayan düşüklerin neden olduğu komplikasyonları ve yan etkileri azaltmayı amaçlayan nedeni açıklanamayan tekrarlayan gebelik kayıpları (TGK)

TGK iki veya daha fazla gebelik kaybı olarak tanımlanır ve birçok nedeni olabilir. Tekrarlayan gebelik kayıplarının %50’den fazlasında bir sebep bulunamamaktadır. 

Preimplantasyon Genetik Tanı- HLA Uyumlu Embriyo Seçimi (PGT-HLA)

İyileşmesi için doku uyumlu nakil ihtiyacı bulunan hasta çocuğu olan ailelerde tam HLA uyumlu kardeş dünyaya getirilmesi için gerekli genetik işlemlerin yapılmasına PGT-HLA diyoruz. Bu genetik işlem çocukluk çağı kanserlerinin, özellikle hematolojik kanserlerin tedavisinde kullanılabildiği gibi ailenin taşıyıcısı olabileceği genetik hastalıkların önlenmesi için de uygulanabilmektedir.

Embriyolarda HLA tiplemesi uygulanan hastalıklar şunlardır: Akut Lenfoid Lösemi (ALL), Kronik Myeloid Lösemi (KML), Aplastik Anemi, X’e bağlı Adrenolökodistrofi Hastalığı (X-ALD), Blackfan-Diamond anemi (DBA), K-ras, Burkitt’s Lymphoma, Konjenital nötropeni, Histiyositozis, Hurler Sendromu, JMML, Hiper İmmünglobulin M Sendromu, Miyelodisplastik Sendrom (MDS), Hemofagositik Sendrom, Non-Hodgkin lenfoma (NHL), Glanzman Hastalığı, Nöroblastoma, FERMT3 (Lökosit Adhezyon Eksikliği), Beta Talasemi, CD3 eksikliği, Fanconi Anemisi, Alfa Mannosidoz, Blackfan-Diamond anemi (DBA), Wiskott-Aldrich sendromu (WAS ).

Non-invaziv (vücut bütünlüğünü bozmayan) PGT

Herhangi bir zamanda mevcut herhangi bir yöntemle embriyo biyopsisi yapmak invaziv bir girişim olduğundan, embriyoya biyopsi yapmadan farklı yöntemlerle embriyonik örnek elde edilmesine non-invaziv PGT diyoruz. İnvaziv olmayan testler sadece embriyo hasarını önlemekle kalmaz, aynı zamanda deneyimli uzman gerektirmeyen genetik araştırma olanağı da sağlar. 

Non-invaziv PGT yöntemleri: 1) Blastosentez: Minimal invaziv olan blastosist sıvısının aspirasyonu 2) Tükenmiş kültür ortamının analizi 

Bu yöntemin dezavantajı tanı gücü zayıftır, çünkü DNA amplifikasyonu yetersiz olabilir. Avantajı ise invaziv bir girişim olmamasıdır. 

PGT verimliliğini etkileyen faktörler nelerdir?

1)Tüp bebek tedavilerinde yumurtalık uyarımı

2) PGT ve biyopsi yöntemleri için DNA kaynağı

3) Embriyo seçimi

PGT yöntemi ile seçilen embriyoların transferinden sonra gebelik takibi nasıl olmalıdır?

PGT yöntemi sonrası sağlıklı bulunan embriyolar ile elde edilen gebeliklerde anne ve baba adayları prenatal testler hakkında bilgilendirilmelidirler. Çünkü PGT yapılmış olsa bile bu gebeliklerde prenatal testlerin ve 2. düzey ultrasonografi ile gebeliğin takibinin yapılması önerilmektedir. PGT-M (Tek Gen Hastalıkları) olgularında ve mozaik embriyo transferi yapılan olgularda amniyosentez yapılması mutlaka önerilmelidir.

Tüm Ekzom Dizileme testi (WES) kimlere yapılır? 

• Tüp bebekte tekrarlayan denemelerde yumurtada olgunlaşma problemi, döllenmede problem veya embriyo gelişim sorunu olan çiftlere,
• Kalıtımsal hastalıklı çocuğu olan ailelerde, bu hastalığa neden olan genetik mutasyonun tespit edilmesi amacıyla,
• Kalpte büyüme, Beyin sapı ataksisi (cerebellar ataxi) gibi birçok genetik faktöre bağlı ortaya çıkabilecek çok faktörlü hastalıklarda genetik mutasyonların tespiti amacıyla,
• Kesin tanısı konulamamış kalıtımsal hastalıklarda neden olan gen mutasyonunu belirlemek amacıyla yapılır.

Tüm Genom Dizileme testi (WGS) kimlere yapılır?

•  WES test ile tanı konulamayan hastalara uygulanmaktadır. WGS’nin WES testinden farkı genlerin intron bölgelerini ve mitokondride yer alan DNA’yı da analiz etmesidir.

Mozaik embriyo nedir?

Kromozomal mozaikliğin tanımı, iki (veya daha fazla) farklı kromozom yapısına sahip hücrelerin bir arada bulunmasıdır. Mozaiklik, zigot sonrası gelişim sırasındaki mitotik olaylardan kaynaklanır.

Embriyolarda mozaizm ne sıklıkta görülür?

Mozaizm, implantasyon öncesi embriyolarında en sık görülen anormalliktir. Mozaizm, çoğu mozaik embriyonun normal hücreler arasında monosomik ve trizomik blastomerlere sahip olması nedeniyle ayrılmama nedeniyle ortaya çıkar. Bu bulgu embriyo biyopsinin doğruluğu konusunda spekülasyonlara yol açar. Çünkü sadece normal sonuç veren bir hücrenin alınması embriyonun geri kalanı hakkında bilgi sağlamamaktadır. Mozaik embriyoların yaklaşık %40-60’ında yanlış pozitif / yanlış negatif sonuçlardaki artış nedeniyle, bazı klinisyenler bazı PGT vakaları, özellikle PGT-A için bölünme aşamasında biyopsi yapma eğiliminde değildir. Açıkçası, PGT’de mozaik embriyoların önemini tam olarak anlamak için bu alanda daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.