PREİMPLANTASYON GENETİK TANI

 Günümüzde genetik hastalıklar gebelik sırasında veya doğumdan sonra tanımlanabilmektedir. Ancak bebekteki muhtemel genetik hastalıklar ultrasonografi, amniosentez gibi yöntemler ile gebeliğin ancak dördüncü ayında belirlenebilmekte ve ciddi bir anormallik saptanması durumunda gebelik 5. ay civarında sonlandırılmaktadır. Bu durum anne ve baba adayını psikolojik ve fiziksel olarak travmaya uğratmaktadır.

Son yıllarda genetik bilimindeki gelişmeler henüz gebelik oluşmadan, tüp bebek yöntemleriyle laboratuvar ortamında geliştirilen embriyolar üzerinde genetik inceleme yapılmasına ve seçilmiş olan sağlıklı embriyoların anne adayının rahmine yerleştirilmesine imkan tanımaktadır. Bu yönteme gebelik öncesi genetik tanı (Preimplantasyon Genetik Tanı-PGT) adı verilmektedir.

Gebelik öncesi genetik tanı, anne ve baba adayından elde edilen yumurta ve sperm hücrelerinin laboratuvar ortamında döllendirilmesi sonucu gelişen embriyolardan bir adet hücre alınması ile gerçekleştirilmektedir. Genetik tanı için Floresence İn Situ Hibridizasyon (FISH) veya Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) adı verilen özel yöntemler kullanılmaktadır. Doğacak bebekte  monozomi veya trizomi (Down sendromu ve diğer trizomiler) gibi sayısal kromozom bozukluklarının ve tek gen hastalıklarının (Akdeniz anemisi, Orak hücre anemisi, hemofili, kistik fibrozis, muskuler distrofiler gibi) tanısı PGT ile mümkündür. Böylece hastalık taşımayan, sağlıklı embriyoların anne adayına transferi ile sağlıklı bebeklerin doğması sağlanmaktadır.

Embriyolarda uygulanan biyopsi işlemi.

Gebelik öncesi genetik tanının amacı öncelikle genetik hastalıkların embriyo aşamasında tanımlanmasıdır. Ancak; PGT kısırlık problemi nedeni ile tüp bebek tekniklerinin uygulanacağı çiftlerde de  kullanılmaktadır.  

Günümüzde gebelik öncesi genetik tanı ile 100 civarında genetik hastalık tanımlanabilmektedir. Aşağıda PGT ile en sık tanımlanan genetik hastalıklar özetlenmiştir:

• Talasemi majör (Akdeniz anemisi)        

• Kistik fibrozis                          

• Duchenne muskuler distrofi      

• Hemofili                                             

• Orak hücreli anemi                              

• Spinal muskuler atrofi              

• Myotonik distrofi

• Frajil X sendromu

• Fenilketonüri                           

• Konjenital adrenal hiperplazi     

• Alfa-1 antitripsin eksikliği                     

• Alzheimer                                           

• Huntington hastalığı                 

• Doğumsal işitme kaybı

• Akondroplazi

• Hemakromatozis

• Gaucher's Disease

• Retinoblastoma                 

• Fanconi Anemia                     

• Retinitis Pigmentosa                

• Epidermolizis Bülloza              

• Nörofibromatozis

• ADA eksikliği

• Tay-Sach's hastalığı

• Lesch Nyhan sendromu

• Alport hastalığı

Günümüzde DNA analizi yöntemi ile çok sayıda kalıtsal hastalığın henüz embriyo düzeyinde iken tanımlanması mümkün hale gelmiştir. Bireyler, taşıdıkları kalıtsal hastalığı değişik oranlarda çocuklarına aktarırlar. Bu nedenle genetik hastalıkların çiftlerde ve embriyolarda belirlenmesi çiftlerin sağlıklı çocuk sahibi olabilmesi için önemlidir.

Wiskott-Aldrich Sendromu (WAS) bağışıklık sisteminde zayıflık ile kendini gösteren kalıtsal bir hastalık olup 4 milyon canlı erkek doğumda bir görülür. Cinsiyet kromozomları (X kromozomu) ile kalıtılması nedeniyle nadir durumlar dışında sadece erkeklerde saptanır. Hasta bireylerin erkek çocuklarında hastalık veya taşıyıcılık riski yok iken kız çocuklarının tümü taşıyıcı olmaktadır. Taşıyıcı kızların erkek çocuklarının yarısı hasta, kız çocuklarının ise yarısı taşıyıcı olmaktadır. Hastalığın cinsiyet ayrımı yapmayan 2. bir formu da mevcuttur. Hastalık; ekzema, trombositopeni ve tekrarlayan enfeksiyonlar ile karakterizedir. Hastaların sadece %25-30’unda klasik bulgular saptanır. Doğum sonrası trombosit sayısının düşüklüğü ile kendini gösterebilir. Etkilenmiş çocuklarda 6. aydan önce dirençli solunum yolu enfeksiyonları, orta kulak iltihabı ve diyare gözlenir. Hastalarda şiddetli viral, bakteriyel ve mantar enfeksiyonlarının yanı sıra otoimmun hastalık ve kanser görülme riskinde artış mevcuttur. Etkilenmiş bireyler sıklıkla çocukluk döneminde ilk 10 yaş içerisinde kaybedilir. Hastalığın  tedavisi, eksik olan immunoglobulinlerin dışarıdan verilmesi ve profilaktik antibiotik kullanımı ile sağlanmaya çalışılır. Kesin tedavi kemik iliği ve kök hücre transplantasyonu ile sağlanır.

Wiskott-Aldrich Sendromu’ndan sorumlu genetik yapı X kromozomunun kısa kolu (Xp11.23-p11.22) üzerinde yer alır. Genetik yapıyı oluşturan dizilerinin analizine dayalı “dizi analizi yöntemi” ile Wiskott-Aldrich hastalığı vb. genetik hastalıklarda çok daha fazla sayıda genetik bozukluk belirlenebilmektedir.

Wiskott-Aldrich Sendromu gibi kalıtsal bir hastalığa neden olan genetik bozukluğun tanımlanması için hastalığa neden olan genin yapısının belirlenmiş olması gerekmektedir. Yapılan  araştırmalar sonucu Wiskott-Aldrich hastalığının yanısıra B-talasemi, Kistik Fibrosis, Orak Hücre Anemisi, Hemofili, Muskuler Distrofiler, Frajil X gibi hastalıklara sebeb olan ve ayrıca P53 ve retinoblastoma gibi kanserle ilişkisi olan bir çok genin yapısı belirlenmiş ve bunların genetik tanısına yönelik yöntemler geliştirilmiştir.

Wiskott-Aldrich hastalığının genine ait DNA yapısı incelenmeden önce o gen bölgesinin çoğaltılması gerekmektedir. PCR adı verilen özel bir yöntem sayesinde X kromozomu üzerindeki Wiskott-Aldrich hastalığı genine ait bölgenin çok kısa bir süre içerisinde milyonlarca kopyası elde edilebilmekte ve yapısı incelenebilmektedir. Çoğaltılmış olan bu gen bölgeleri özel sistemler kullanılarak dizi analizi işlemine alınmakta ve tüm baz dizileri belirlenebilmektedir. Dizi analizi yöntemiyle Wiskott-Aldrich vb. hastalıklara neden olan ve mutasyon adı verilen kalıcı değişiklikler çok daha hassas ve etkili bir şekilde saptanabilmektedir. Bu sistemde DNA örnekleri öncelikli olarak özel bazı boyalarla işaretlenir. Sonrasında işaretlenmiş DNA örnekleri bir lazer okuyucu tarafından belirlenir ve elde edilen veriler bilgisayara aktarılır. Böylece Wiskott-Aldrich genindeki bozukluk belirlenmiş olur. Wiskott-Aldrich Sendromu’nun yanısıra Akdeniz toplumlarında ve ülkemizde çok sık görülmekte olan β-talasemi ve orak hücre anemisi gibi hastalıklar ile kistik fibrozis, hemofili ve kas hastalıklarında da dizi analizi yönteminin kullanılması sayesinde mutasyonların büyük bir kısmı tespit edilebilmektedir. 

Dizi Analizi Cihazı ile embriyoya ait hücrede IVS I-110 mutasyonunun saptanması.

Bu yöntemle merkezimizde,  kalıtsal hastalık taşıyıcısı olan çiftlerin tüp bebek yöntemi ile elde edilen embriyolarından alınan hücrelerin DNA’sı “tek hücre PCR” yöntemi ile çoğaltılmakta ve taranan hastalığa ait gen bölgesi dizi analizi yöntemi ile tanımlanabilmektedir. Sonuçta, kalıtsal hastalığı taşıyan embriyolar elenirken sağlıklı embriyoların transferi ile genetik hastalık taşımayan çocukların dünyaya gelmesi sağlanabilmektedir. Dizi analizi yöntemi ile Wiskott-Aldrich Sendromu’nun yanısıra talasemi, kistik fibrozis, hemofili ve duchenne muskuler distrofi gibi kas hastalıklarında da kalıtsal hastalık daha embriyo düzeyinde iken tanımlanabilmektedir. Ayrıca, Wiskott-Aldrich Sendromu, talasemi, lösemi gibi hastalıklarda, dizi analizi yöntemi ile sağlıklı embriyoların saptanmasının yanısıra HLA genotyping (doku tiplemesi) işlemi de aynı anda uygulanabilmekte ve embriyoların doku tipi belirlenebilmektedir. HLA genotyping yöntemiyle talasemi veya lösemi hastalığı saptanmış çocuklara sahip ailelerde, anne ve baba ile çocuğa ait doku tiplerinin belirlenmesinden sonra, hastalığı taşımayan embriyolar içerisinden doku tipi hasta çocuk ile uygun olan embriyolar seçilebilmektedir. Bu şekilde elde edilen sağlıklı gebelikler, sağlıklı doğan çocukların kord kanı ve kemik iliğinin kullanılması ile hasta çocuklar için tedavi sağlayıcı olmaktadır. Bu yöntemle aile prenatal tanı işlemi sonrasında uygulanan gebelik sonlandırılmasına bağlı tıbbi ve psikolojik travmalardan da korunmaktadır. Ayrıca; gebelik öncesi tanı, hasta kişilerin yaşam boyu karşılaştıkları sağlık problemleri, hastalıkların tedavisindeki güçlükler ve yüksek tedavi maliyetleri nedeniyle ailelerin sağlıklı çocuk sahibi olmalarını sağlaması ve hasta kişiler için tedavi olanağı sunması nedeniyle çok önemli bir tekniktir. Günümüzde yapılmakta olan çalışmalar sonucunda hastalıkların genetik yapısının belirlenmesiyle birlikte çok daha fazla sayıda hastalığın embriyolarda tanımlanması mümkün olacaktır.