第三代試管可以篩選哪些遺傳病,第三代試管能避免遺

出生缺陷對(duì)每一個(gè)家庭、甚至整個(gè)國(guó)家而言，都是非常大的傷害，也給家庭和社會(huì)帶來(lái)了沉重負(fù)擔(dān)。我國(guó)每年大概有80萬(wàn)到100萬(wàn)出生缺陷兒降生，更直觀一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，每30秒鐘就有一個(gè)缺陷兒誕生。那么，有什么方法可以避免遺傳缺陷呢？

在11月8日舉辦的2020騰訊醫(yī)學(xué)ME大會(huì)上，上海市胚胎源性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)科學(xué)院院士黃荷鳳在進(jìn)行主題為《輔助生殖技術(shù)為健康胚胎“保駕護(hù)航”》的演講時(shí)表示，胚胎植入前遺傳學(xué)診斷（PGT，俗稱第三代試管嬰兒）在控制我們國(guó)家的人口出生缺陷方面作出了巨大的貢獻(xiàn)。這種技術(shù)經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展水平已經(jīng)和國(guó)際同步，成為國(guó)人的驕傲。

出生缺陷：家庭乃至社會(huì)的“痛點(diǎn)”

出生缺陷指的是在胎兒出生前就已經(jīng)發(fā)生發(fā)育異常的情況，一般包括結(jié)構(gòu)異常、代謝功能異常等方面。

我們平常非常熟悉的兔唇（唇腭裂）、先天性心臟病等都屬于結(jié)構(gòu)異常；代謝功能的異常被稱為先天性代謝缺陷，主要指代謝過(guò)程中酶缺陷所導(dǎo)致的疾病，是由于編碼酶蛋白的結(jié)構(gòu)基因發(fā)生突變而帶來(lái)酶蛋白的結(jié)構(gòu)異常，例如高脂蛋白血癥、腎上腺皮質(zhì)類(lèi)固醇合成障礙所造成的缺陷。有一些出生缺陷不是一出生就能發(fā)現(xiàn)的，可能要幾年后甚至要數(shù)十年才能被發(fā)現(xiàn)。比如多囊癥通常要到患者四五十歲時(shí)才會(huì)發(fā)生腎功能衰竭，但這些疾病實(shí)際上在出生之前就會(huì)帶有一些基因的變化。

出生缺陷中還包括了許多罕見(jiàn)病。由于我國(guó)的人口基數(shù)大，因此罕見(jiàn)病的數(shù)量十分巨大，大概有七八千種，在出生缺陷中占很大的比例。美國(guó)的排球運(yùn)動(dòng)員海曼，以及中國(guó)的排球運(yùn)動(dòng)員陸飛，都是一種被稱為馬凡氏綜合征（一種遺傳性結(jié)締組織疾病，患者四肢、手指、腳趾細(xì)長(zhǎng)不勻稱，身高明顯超出常人）的罕見(jiàn)病患者，他們于31歲、38歲離世。還有世界著名畫(huà)家梵高，他是卟啉病患者，去世的時(shí)候也不到40歲。

為了減少出生缺陷，我國(guó)以及全世界的重心都落在在預(yù)防上。黃荷鳳院士表示，目前在中國(guó)采取的措施有四個(gè)方面：第一個(gè)方面是孕前保健；第二個(gè)方面是胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷；再一個(gè)是如果已經(jīng)懷孕了，就要對(duì)宮內(nèi)胎兒進(jìn)行產(chǎn)前檢查，如果證明這個(gè)胎兒是畸形的，就要終止妊娠；還有一個(gè)是出生后還是要進(jìn)行篩查，比如很多先天性心臟病患兒可以做手術(shù)治療，這樣這些小孩子也可以在未來(lái)正常生活。這四個(gè)方面是我們國(guó)家預(yù)防出生缺陷的重要手段。

胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷是什么？

胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷技術(shù)是建立在試管嬰兒技術(shù)基礎(chǔ)上的，也被稱為“第三代試管嬰兒”。其針對(duì)有隱性基因危害性的染色體病的爸爸媽媽?zhuān)_(kāi)展胚胎的遺傳學(xué)確診，去除具有出生缺陷的胚胎，篩選出健康的移植到子宮，防止不斷地自然流產(chǎn)或是懷上帶有缺陷的胚胎。這不僅可以解決不孕的問(wèn)題，還可以解決遺傳性疾病的問(wèn)題。

1978年，第一例試管嬰兒在英國(guó)出生，是將患者的卵子和精子在培養(yǎng)皿內(nèi)混合讓卵子受精，然后將體外培養(yǎng)的胚胎移植到母體子宮內(nèi)的一種輔助生殖技術(shù)，這種技術(shù)也被稱為第一代試管嬰兒。

后來(lái)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，針對(duì)很多少精癥的患者，我們可以直接把精子注射到卵母細(xì)胞中獲取胚胎，這被稱為第二代試管嬰兒。

第三代試管嬰兒是在實(shí)驗(yàn)室中取胚胎的一個(gè)細(xì)胞或者少量的細(xì)胞進(jìn)行疾病診斷，如果這個(gè)胚胎是正常的，再把它放到母親的子宮里妊娠，生出一個(gè)正常的孩子。這種技術(shù)難度較高，近幾年才迅速發(fā)展起來(lái)，如今我國(guó)胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，水平與國(guó)際同步。

在胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷技術(shù)誕生的初期，是通過(guò)FISH技術(shù)（熒光原位雜交技術(shù)，一種非放射性原位雜交技術(shù)。它根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)特殊手段使帶有熒光物質(zhì)的探針與目標(biāo)DNA結(jié)合，最后用熒光顯微鏡即可直接觀察目標(biāo)DNA所在的位置）完成的。但FISH技術(shù)具有很大的局限性，只能檢測(cè)少數(shù)染色體的非整倍體，也就是更針對(duì)于檢測(cè)染色體的數(shù)量而非種類(lèi)。

后來(lái)，胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷技術(shù)進(jìn)入了以CGH（比較基因組雜交技術(shù)，是一種全基因組檢測(cè)技術(shù)）為代表性技術(shù)的時(shí)代。CGH技術(shù)不僅可以用于胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷，還可以用于產(chǎn)前診斷和遺傳病檢測(cè)，

但CGH只能檢測(cè)不平衡的染色體改變，結(jié)構(gòu)染色體變異不能被檢測(cè)出來(lái)。衍生于CGH技術(shù)的微陣列CGH（aCGH）是CGH技術(shù)的改進(jìn)方法，用正常人的 DNA 作參照，再用不同的熒光素標(biāo)記患者和參照DNA；將標(biāo)記后的 DNA 混合，然后與排列在芯片上的探針進(jìn)行雜交，通過(guò)比較兩者熒光強(qiáng)度的不同來(lái)反映整個(gè)基因組 DNA 表達(dá)狀況的變化并進(jìn)行定量分析。

在第二代測(cè)序技術(shù)（NGS）誕生后，憑借著快速、低成本、檢測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì)，它很快就超越了CGH。NGS可以將待測(cè)DNA有序地分割成很多小段，邊合成邊測(cè)序，極大縮短了檢測(cè)時(shí)間，從而也降低了檢測(cè)成本。目前，NGS被廣泛應(yīng)用于臨床分子病（基因病）的檢測(cè)領(lǐng)域，常見(jiàn)的包括惡性腫瘤、遺傳病的篩查等。

在胚胎植入前阻斷遺傳缺陷

為了更好地進(jìn)行國(guó)際交流和科研討論，2017年英國(guó)生殖醫(yī)藥學(xué)學(xué)會(huì)（ASRM）等國(guó)際科研機(jī)構(gòu)提議選用新的專(zhuān)用名詞來(lái)描述胚胎植入前的遺傳學(xué)診斷，即“Preimplantation Genetic Testing”,簡(jiǎn)稱“PGT”。我們還根據(jù)它的適應(yīng)證可以分成三類(lèi)，第一類(lèi)叫PGT-A、第二類(lèi)PGT-M、第三類(lèi)叫PGT-SR。

PGT-A技術(shù)主要是對(duì)胚胎的染色體數(shù)目進(jìn)行篩查，有些人反復(fù)做試管嬰兒都不成功，或者反復(fù)流產(chǎn)三次及以上，可以做這個(gè)檢查，還有人生出的孩子存在染色體異常的情況（如唐氏綜合征），下一胎可以用這個(gè)技術(shù)排除風(fēng)險(xiǎn)，保證胚胎的健康。還有高齡女性（38周歲以上）的染色體分裂錯(cuò)誤的發(fā)生率很高，黃荷鳳院士在演講時(shí)給出了一組數(shù)據(jù)：如果女性到45歲，她生出染色體異常小孩的幾率高達(dá)二十分之一，這時(shí)也需要PGT-A技術(shù)對(duì)胚胎的染色體數(shù)目進(jìn)行篩查。

PGT-M技術(shù)通常用于單基因遺傳病，常染色體的顯性遺傳、隱性遺傳的篩查。還可以對(duì)胚胎進(jìn)行一些定向的篩選，比如，第一個(gè)小孩有嚴(yán)重的免疫缺陷疾病，就可以選擇一個(gè)配型一模一樣的寶寶，用他的臍帶干細(xì)胞治療前面的小孩。我們還可以采用一些方法剔除掉攜帶腫瘤基因的胚胎，出生沒(méi)有腫瘤基因的小孩。這個(gè)技術(shù)就可以讓整個(gè)家系的遺傳病徹底地阻斷、根除，提高整個(gè)家族的遺傳背景。

PGT-SR是以PGT-A為技術(shù)基礎(chǔ)的，但不同于PGT-A的是，PGT-SR更針對(duì)靶向地檢測(cè)染色體的結(jié)構(gòu)異常，阻斷染色體結(jié)構(gòu)異常的胚胎遺傳下去的可能性。

PGT相對(duì)于產(chǎn)前檢查有很多優(yōu)勢(shì)。一個(gè)是可以主動(dòng)篩選胚胎，一個(gè)是可以全面分析胚胎的染色體以及可能攜帶的致病基因。此外，一般的產(chǎn)前診斷是有創(chuàng)的，要在孕婦的子宮中提取絨毛、羊水進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)異常要終止妊娠。終止妊娠對(duì)孕產(chǎn)婦的心理和身體影響都是很大的，同時(shí)還會(huì)受到倫理和社會(huì)法學(xué)的干擾。利用PGT進(jìn)行孕前診斷，可以減少對(duì)母親的傷害。