I test genetici preimpianto (PGT) sono delle procedure che permettono alla coppia, che sta effettuando un percorso di fecondazione in vitro, di valutare la presenza di malattie genetiche e/o anomalie cromosomiche negli embrioni prima del loro trasferimento in utero. Questi test consentono di individuare eventuali patologie cromosomiche e malattie geniche che possono causare fallimenti nell’impianto dell’embrione, aborti spontanei o problemi congeniti.
Le informazioni ottenute mediante i test genetici preimpianto aiutano i medici e i pazienti a decidere quali embrioni trasferire.
COSA SONO I CROMOSOMI
I cromosomi sono strutture organizzate contenenti DNA e proteine.
In ciascuna cellula di un organismo, ed in particolare nel nucleo, il centro di controllo della cellula stessa, sono contenuti i cromosomi. Il principale costituente dei cromosomi, depositario dell’informazione genetica, è l’acido desossiribonucleico, il DNA.
All’interno di una stessa specie i cromosomi hanno numero, forma e dimensioni tipiche. Nella specie umana sono presenti 46 cromosomi, costituiti da 23 diverse coppie formate da 22 cromosomi somatici e una coppia di cromosomi sessuali. Ogni coppia è composta da un cromosoma di origine paterna e uno di origine materna, che sono indistinguibili dal punto di vista morfologico, ma che presentano sottili differenze rilevabili dal punto di vista chimico.
A QUALI TIPI DI ANOMALIE POSSONO ANDARE INCONTRO I CROMOSOMI
Durante la riproduzione le due cellule sessuali, spermatozoi e ovociti, si uniscono per formare lo zigote, cioè l’ovocita fecondato che darà origine all’embrione, a tutte le cellule e a tutte le strutture dell’organismo. Alterazioni nei cromosomi degli spermatozoi, degli ovociti o in entrambi i gameti possono portare a degli embrioni con difetti genetici.
Circa il 20% delle gravidanze arrivate a otto settimane è destinato a terminare in un aborto spontaneo. Circa la metà degli embrioni abortiti spontaneamente presenta grosse anomalie cromosomiche come la presenza di tre copie del cromosoma 21, cioè la trisomia 21 o sindrome di Down. Una delle anomalie cromosomiche più comuni nella specie umana e con un’elevata incidenza nelle donne over 40.
Tutte le coppie possono produrre embrioni con un assetto cromosomico definito anomalo. Si identificano due tipi di anomalie cromosomiche: le aneuploidie, cioè alterazioni nel numero dei cromosomi, ed alterazioni definite strutturali, cioè nella struttura e nella forma dei cromosomi.
PERCHÉ ESEGURE IL TEST GENETICO PREIMPIANTO
Con la semplice osservazione microscopica non può essere effettuata una completa valutazione dello stato di salute dell’embrione e soprattutto non è possibile valutarne il corredo cromosomico, si rende necessario eseguire dei test che permettano all’embriologo di verificare l’assetto genetico di ogni embrione.
QUALI TEST PER INDIVIDUARE GLI EMBRIONI SANI
IL TEST GENETICO PREIMPIANTO PER LE ANEUPLOIDIE (PGT-A)
La PGT-A permette uno screening di tutti i cromosomi dell’embrione e consente l’individuazione delle copie in più o in meno di uno specifico cromosoma o la presenza di alterazioni di grandi dimensioni.
Con l’aumentare dell’età della donna aumenta considerevolmente il rischio di anomalie nel numero dei cromosomi. È stimato dall’Istituto Superiore di Sanità un tasso di aborti spontanei del 40% in donne con età superiore ai 35 anni. Di conseguenza, per queste categorie, è fortemente consigliato il test genetico preimpianto per le aneuploidie.
IL TEST GENETICO PREIMPIANTO PER I RIARRANGIAMENTI SBILANCIATI (PGT-SR)
È indicato per le coppie in cui uno dei due partner (o entrambi) è portatore di una anomalia nella struttura dei cromosomi, questo ci permetterà di trasferire in utero un embrione sano, riducendo il rischio di aborto. Anche con il test genetico per i riarrangiamenti sbilanciati viene testato tutto l’assetto cromosomico dell’embrione.
Le anomalie strutturali dei cromosomi sono di diverso tipo. Le principali sono: la duplicazione, in cui un segmento cromosomico è ripetuto una o più volte. In una inversione viene invertito l’orientamento di un cromosoma. In una delezione viene persa una parte di un cromosoma. Nelle traslocazioni, invece, una parte di un cromosoma viene trasferita a un altro cromosoma.
QUALI SONO LE MALATTIE GENICHE PIÙ COMUNI
Fibrosi cistica, anemia falciforme, malattia di Tay-Sachs, talassemia, atrofia muscolare spinale, neurofibromatosi, distrofia muscolare di Duchenne-Becker, emofilia A o B, sindrome dell’X-Fragile. Queste sono solo alcune, tra le numerose patologie genetiche. Nonostante i grandi progressi nel campo medico e scientifico per la maggior parte delle patologie su base genetica non si è ancora trovata una cura specifica.
COSA SONO I GENI
Il nostro DNA è organizzato in piccoli segmenti che portano le informazioni necessarie per la formazione del nostro organismo, del nostro sviluppo e del nostro stato di salute. Questi piccoli segmenti sono i geni. Ci sono circa 20.000 geni nel nostro organismo.
Come per i cromosomi i geni vengono trasmessi sia dallo spermatozoo sia dall’ovocita.
Quando una cellula si divide, l’informazione contenuta nel DNA deve essere prima fedelmente duplicata in modo che le copie vengano trasmesse alle cellule figlie. Durante questo processo, nel quale le cellule si replicano, il DNA viene trasmesso in maniera praticamente identica dalla cellula madre alle cellule figlie, con pochissimi errori di replicazione. Questi errori vengono trasmessi alla progenie poiché il nuovo DNA è lo stampo dal quale saranno prodotte le copie future.
Gli errori che avvengono nella replicazione del DNA sono chiamati mutazioni. Queste possono avere conseguenze di diverso tipo per l’intero organismo a seconda dell’entità dell’alterazione a carico del gene che ha subito la mutazione. Non sempre sono svantaggiose o dannose sono, infatti, la base su cui agisce l’evoluzione degli esseri viventi e la selezione naturale, quando però avvengono in ovociti o spermatozoi, possono determinare l’insorgenza di una malattia genetica che può essere trasmessa all’embrione e quindi alla progenie futura.
COME SI TRASMETTONO LE MALATTIE GENICHE
Le malattie geniche possono avere diverse modalità di trasmissione.
Si parla di trasmissione autosomica dominante quando una mutazione per determinare la comparsa della malattia deve interessare solamente una copia di un gene e, di conseguenza, un genitore avrà il 50% di possibilità di trasmettere quella mutazione alla progenie.
Quando, invece, parliamo di trasmissione autosomica recessiva, una mutazione per manifestarsi deve riguardare entrambe le copie di un gene. Essendo i geni presenti in doppia copia, un genitore affetto avrà il 25% di possibilità di trasmettere la malattia ai propri figli. Questo è il caso della fibrosi cistica, la più comune malattia autosomica recessiva fra i bambini di origine europee, circa 1 persona su 25 è portatrice, o della anemia falciforme la cui prevalenza di portatori nei 27 stati europei è di 1/150.
Alcune malattie sono invece ereditate come caratteri legati al cromosoma X. Queste colpiscono quasi esclusivamente le persone di sesso maschile, che hanno una sola copia del cromosoma X (e un cromosoma Y), rispetto alle femmine che hanno, invece, due cromosomi X. In queste patologie come l’emofilia, in cui sono presenti dei gravi difetti nella coagulazione del sangue, i maschi ereditano dalla madre portatrice la copia del gene mutato presente sul cromosoma X.
COME POSSONO ESSERE INDIVIDUATE LE MALATTIE GENICHE
IL TEST GENETICO PREIMPIANTO PER MALATTIE MONOGENICHE (PGT-M)
È un test che viene utilizzato per l’analisi di embrioni in cui uno dei due partner o entrambi sono portatori di una specifica malattia genica.
Il principale vantaggio nell’ eseguire PGT-M è la possibilità di dare alla coppia un embrione sano per la malattia monogenica indagata. Una volta effettuata l’analisi la coppia potrà conoscere se quello o quegli embrioni analizzati sono affetti, portatori sani o non portatori della malattia genica in questione.
QUALI STEP PORTANO ALL’ANALISI DELL’EMBRIONE?
Indipendentemente dall’analisi da effettuare tutto comincia con un ciclo di fecondazione in vitro.
A seguito del pick-up ovocitario e del trattamento del liquido seminale viene effettuata la tecnica di fecondazione. Alla quinta o sesta giornata di sviluppo dell’embrione, quindi allo stadio di blastocisti, vengono prelevate circa dieci cellule tra quelle che costituiscono il trofoectoderma (o trofoblasto)
Gli embrioni che hanno subito la biopsia verranno poi vitrificati in attesa dei risultati genetici.
CI SONO DEI RISCHI PER L’EMBRIONE ANALIZZATO?
La biopsia, quando effettuata da embriologi esperti, non comporta rischi per l’embrione. Vi sono, inoltre, numerosi dati in letteratura scientifica che riportano che un embrione sano possa riuscire a compensare eventuali effetti avversi. (Scott et al., Fertility and Sterility 2013).
Inoltre, durante la biopsia, vengono prelevate le cellule del trofectoderma che daranno origine ad alcune delle strutture che porteranno allo sviluppo del feto, fra cui la placenta e il sacco vitellino. Le cellule della massa interna, invece, che porteranno allo sviluppo del feto vero e proprio, non vengono interessate dal prelievo bioptico garantendo una massima sicurezza nell’esecuzione della procedura.
