“大白話”科普:胚胎植入前遺傳學(xué)檢測技術(shù)(PGT)的終極意義
在接觸到輔助生殖領(lǐng)域時(shí),總會(huì)被各項(xiàng)醫(yī)療技術(shù)弄糊涂,什么ART、IVF-ET、ICSI、PGT以及PGS、PGD等,而這里本文通過大白話的形式零基礎(chǔ)入門,讓大家了解下關(guān)于胚胎植入前遺傳學(xué)檢測技術(shù)(PGT)的基本常識(shí)。
PGT是PGD/PGS的統(tǒng)稱
首先要知道PGT,學(xué)名胚胎植入前遺傳學(xué)檢測技術(shù),俗稱“第三代試管嬰兒技術(shù)”,曾用名PGS/PGD。該項(xiàng)技術(shù)1989年首次應(yīng)用于輔助生殖臨床治療,距今已經(jīng)三十多年了。而PGT的發(fā)展大致可分為3個(gè)階段,也就是3次技術(shù)革新,但國內(nèi)坊間并未對此作出“分代”。
PGT的第一階段就是PGS/PGD,大約誕生于20世紀(jì)80年代,其中以FISH技術(shù)較為人所熟知。注意,F(xiàn)ISH并不是因PGS而生的,而是FISH在PGS或產(chǎn)前檢查中的應(yīng)用。因此,本文中的FISH均特指“用于PGS和產(chǎn)檢的FISH”。
第三代試管嬰兒(PGD/PGS)檢測流程
FISH技術(shù)因其技術(shù)原理所限,只能檢測少數(shù)染色體的非整倍體,而且無法主動(dòng)檢測任何CNVs,其中比較常見的檢測對象是染色體13、18、21、XX/XY。
實(shí)際上,F(xiàn)ISH不僅可以檢測任意染色體的非整倍體,也可以經(jīng)定制來檢測特定位置的染色體區(qū)域。由此可知,FISH的主要功能就是通過顯色來提示異常是否存在。但無法提示諸如染色體發(fā)生異常區(qū)域的大小和位置等重要信息。
熒光原位雜交 (fish)
如今看來,檢測13、18、21、XX/XY這4對染色體的意義已經(jīng)很小了,畢竟其余染色體也會(huì)發(fā)生非整倍體及有著無窮可能性的CNVs,這些都會(huì)導(dǎo)致移植失敗、妊娠丟失或不良妊娠。因此,F(xiàn)ISH在實(shí)現(xiàn)“避免必然會(huì)導(dǎo)致妊娠丟失或不良妊娠的胚胎移植”方面的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于目NGS。
FISH的檢測樣本一般只有1-2個(gè)細(xì)胞,而且是胚胎干細(xì)胞。獲得胚胎干細(xì)胞的活檢過程對胚胎(一般就是7-9細(xì)胞的卵裂胚)而言是有損的。盡管尚無證據(jù)證明這種“有損性”是否會(huì)對最終出生的人產(chǎn)生哪些不利影響,但目前主流的取樣方式已不再以“卵裂胚”和“胚胎干細(xì)胞”為目標(biāo)。
性染色體
坊間稱FISH為“查5對”,這個(gè)說法其實(shí)是錯(cuò)誤的,因?yàn)樾匀旧w只可能是“一對”。因此,PGT-A中的FISH只是“查4對”。FISH技術(shù)在PGT-SR、侵入性產(chǎn)檢或?qū)€(gè)別特殊核型的檢測領(lǐng)域仍占有一席之地。但在PGT-A領(lǐng)域內(nèi),幾無立足之地,已經(jīng)被NGS全面取代。
很多病人,尤其是高齡女性,為了確保“有胚胎可移植”,在無良中介的慫恿和誤導(dǎo)下,選擇出國助孕,并把FISH作為PGT的手段。這是非常無知的行為,無異于掩耳盜鈴、自欺欺人。請記住,你的目的不是為了“移植”,而是“活產(chǎn)”。任何不以活產(chǎn)為目的的胚胎移植都是耍流氓。
不少病人在PGT助孕后并未妊娠或活產(chǎn),于是開始懷疑甚至抨擊這類技術(shù)的有效性。這也是一種很無知的行為,因?yàn)椋?/p>
1、這類人很可能已經(jīng)被商業(yè)輿論所洗腦,對PGT抱以不真實(shí)不客觀的幻覺和期待,結(jié)果無法承擔(dān)現(xiàn)實(shí)的真相,這類人其實(shí)也算是受害者,但當(dāng)受害者成為施害者時(shí),就不值得同情了;
2、這類人錯(cuò)以為PGT(或PGS/PGD)就是技術(shù),這是“受騙”的主因之一;
3、很多因素會(huì)影響妊娠和活產(chǎn),人類目前并不確切掌握此中的所有影響要素,而PGT只是在遺傳學(xué)層面排查那些會(huì)影響妊娠和活產(chǎn)的因素;
4、PGT的意義是“避免必然會(huì)導(dǎo)致妊娠丟失或不良的胚胎移植”,對于提高妊娠和活產(chǎn)比例的作用是間接的,也是因人而異的。
衛(wèi)計(jì)委公布的517家試管嬰兒醫(yī)院名單
正規(guī)合法的醫(yī)療機(jī)構(gòu)(此處由指我國衛(wèi)健委許可的輔助生殖機(jī)構(gòu))不會(huì)在技術(shù)應(yīng)用及相關(guān)收費(fèi)問題上欺瞞患者。說白了,這些合法的醫(yī)療機(jī)構(gòu)犯不上為了你那點(diǎn)錢而丟掉來之不易的由中國衛(wèi)健委背書許可的PGT牌照。
PGT的第二階段也被稱為CCS(Comprehensive Chromosome Screening),這類技術(shù)的明顯特點(diǎn)就是把當(dāng)時(shí)仍稱之為PGS的非整倍體檢測范圍擴(kuò)展到全染色體組(23對)。其中以aCGH(array-based comparative genomic hybridisation)為代表性技術(shù)。
aCGH中的“CGH”是指該技術(shù)的原理,即比較基因組雜交技術(shù),“a”指的是“以微陣列芯片為載體來實(shí)現(xiàn)CGH這項(xiàng)技術(shù)”。
aCGH和FISH一樣,并非是PGT領(lǐng)域或產(chǎn)檢領(lǐng)域獨(dú)有的技術(shù),本身可應(yīng)用于多種生物學(xué)檢測領(lǐng)域,在輔助生殖領(lǐng)域中的作用包括但不僅限于胚胎植入前遺傳學(xué)檢測、產(chǎn)前診斷和遺傳病檢測等。
aCGH在PGT中仍占有一席之地。除了對嵌合體和CNVs的檢測無法和NGS相比外,其他NGS能做到的事,aCGH也都能做到。因此,部分輔助生殖中心仍未放棄使用aCGH。NGS也誕生于CCS這個(gè)階段,憑著其檢測能力的深度、精度和適用性,很快就超越了aCGH。
在進(jìn)入第三階段后,人類重新定義了PGT及其項(xiàng)下的三個(gè)重要子領(lǐng)域,分別是:
這也就明確了胚胎植入前遺傳學(xué)檢測的三個(gè)重要功能和目的,這個(gè)命名及定義規(guī)則已經(jīng)完全覆蓋現(xiàn)有的遺傳學(xué)知識(shí)和技術(shù)。
pgt-a的相關(guān)流程
PGT-A泛指對胚胎內(nèi)染色體是否出現(xiàn)非整倍體和CNVs而進(jìn)行檢測的技術(shù),適用于絕大部分只是想活產(chǎn)的病人,并應(yīng)用于所有PGT流程。
PGT-M泛指對胚胎內(nèi)基因是否遺傳了來自親代的致病性突變而進(jìn)行檢測的技術(shù),適用于臨床上已被確診存在不良生育風(fēng)險(xiǎn)的家庭。PGT-M的應(yīng)用是在PGT-A的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。可形象地理解為“PGT-A先把胚胎篩一遍,合格的留下,再讓PGT-M篩一遍”。
異常染色體的結(jié)果報(bào)告
PGT-SR泛指對胚胎內(nèi)染色體結(jié)構(gòu)是否遺傳了來自親代的結(jié)構(gòu)異常而進(jìn)行檢測的技術(shù),適用于臨床上被確診攜帶了結(jié)構(gòu)異常染色體的家庭。PGT-SR的應(yīng)用是在PGT-A的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。可形象地理解為“PGT-A先把胚胎篩一遍,合格的留下,再讓PGT-SR篩一遍”。
NGS的英文名稱是Next Generation Sequencing,中文名稱是“新一代測序”、“高通量測序”或“第二代測序”。我認(rèn)為“高通量測序”是更能體現(xiàn)該測序技術(shù)特點(diǎn)的稱謂。“新一代”或“第二代”的命名有點(diǎn)忽悠人。
高通量測序技術(shù)原理圖
目前,NGS幾乎是PGT-A的代名詞。NGS即可被視作是一個(gè)檢測平臺(tái),也可被視作是一種檢測原理。國內(nèi)不少大型的基因技術(shù)公司都以NGS為基礎(chǔ)推出了自己的平臺(tái)。但本質(zhì)上都是NGS。因此,國內(nèi)外技術(shù)均無差異。
NGS的檢測原理源于Sanger法。所謂Sanger法就是利用堿基A、T、C和G的化學(xué)特性,將其掛上不同的熒光,由此測出堿基的序列。這就是“測序”一詞的由來。
基因D的部分堿基序列
堿基組成基因,基因組成染色體。當(dāng)測序用于PGT-A時(shí),染色體的完整性將通過堿基序列的完整性來體現(xiàn)。當(dāng)堿基序列出現(xiàn)重復(fù)或缺失時(shí),也就意味著染色體出現(xiàn)了重復(fù)或缺失。形象解釋:NGS通過“數(shù)磚”來檢查一棟房子的完整性。磚塊數(shù)量正好,說明房子沒問題。磚塊少了或多了,都不是好事。
NGS的應(yīng)用幾乎涉足整個(gè)生物研究領(lǐng)域,包括但不僅限于臨床分子病(基因病)檢測領(lǐng)域,常見的包括惡性腫瘤、 遺傳病、輔助生殖及產(chǎn)前診斷等。當(dāng)NGS在輔助生殖領(lǐng)域施展能力時(shí),可張可馳且游刃有余,舉幾個(gè)例子:
“高通量”是指,NGS的測序效率比上一代測序技術(shù)高出很多很多倍。簡單理解即,NGS可以將待測DNA有序地分割成很多小段,邊合成邊測序,極大縮短了檢測時(shí)間,從而也降低了檢測成本。
染色體三倍體
當(dāng)NGS應(yīng)用于PGT-A時(shí),其主要功能一般是對胚胎染色體的非整倍體、CNVs,以及其嵌合體的檢測。但無法提示染色體的三倍體、單親二倍體或平衡性的結(jié)構(gòu)異常等。
由于某些媒體和無良中介的誤導(dǎo),很多病人以為PGT就是一種提高妊娠率的技術(shù)。這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。因?yàn)閺囊活w受精卵形成開始,歷經(jīng)9個(gè)月,發(fā)育成一個(gè)胎兒并分娩,其間有太多不利因素可以干擾甚至打斷這個(gè)過程,甚至扼殺一個(gè)生命。
試管嬰兒pgt可提高妊娠率
在遺傳學(xué)方面,這些不利因素往往在精子和卵子形成時(shí)就已注定,非外力可改變。PGT的作用僅僅是在胚胎的遺傳學(xué)層面上發(fā)現(xiàn)這些不利因素并予以規(guī)避。換句話說:“PGT可以避免必然會(huì)導(dǎo)致妊娠丟失或不良妊娠的胚胎移植。”