چرا بسیاری از جنین‌های حاصل از لقاح آزمایشگاهی (IVF) رشد نمی‌کنند؟

در انسان، تخمک بارور شده تضمینی برای موفقیت باروری نیست. اکثر جنین‌ها رشد خود را متوقف می‌کنند و طی چند روز پس از لقاح از بین می‌روند. در اغلب موارد علت اختلالات تعدادی در کروموزوم‌ها و جهش‌های ناشی از خطاهای خود به خودی در همانندسازی DNA در اولین مرحله تقسیم سلولی است.

 

کار چالش برانگیز برای جنین های اولیه

تقریباً ۲۴ ساعت پس از بارور شدن تخمک انسان، فرآیند تقسیم سلولی آغاز می‌شود. در طول تقسیم سلولی، کل ژنوم -۴۶ کروموزوم حاوی بیش از ۳ میلیارد جفت باز DNA- باید به طور صحیح و بدون خطا تکثیر شود. سپس در اولین مرحله تقسیم، مجموعه‌های کروموزوم‌ها باید از هم جدا شوند تا هر سلول دختر یک مجموعه کامل را دریافت کند.

در بسیاری از جنین‌های حاصل از لقاح آزمایشگاهی (IVF) ، به سلول‌های جنینی حاصل از تقسیم مجموعه کامل کروموزوم‌ها نمی‌رسد. به عبارت دیگر این سلول‌ها کروموزوم‌ها را کم‌تر یا بیشتر دارند.

” تکثیر ژنوم برای جنین اولیه یک کار چالش برانگیز است. “

محققان مدت‌هاست این نظریه را مطرح کرده‌اند که خطاها در مرحله نهایی تقسیم سلولی، زمانی که مجموعه‌های تکراری کروموزوم‌ها به دو سلول دختر یکسان جدا می‌شوند، رخ می‌دهد. بیشتر این خرابی ها به مشکلات دوک میکروتوبول نسبت داده می‌شود، دستگاهی که دو مجموعه کروموزوم را از هم جدا می‌کند.

 

اما مطالعات اخیر نشان داده‌اند که ناهنجاری‌های کروموزومی ناشی از خطاهایی هستند که خیلی زودتر در فرآیند تقسیم سلولی هنگام تقسیم DNA ژنوم رخ می‌دهند. مطالعات نشان می‌دهد که اگر DNA دقیقاً کپی نشود، دوک تقسیم به درستی عمل نمی‌کند و تعداد اشتباهی از کروموزوم‌ها را در هر سلول دختری قرار می‌دهد. در این جنین‌ها یکپارچگی ژنوم به خطر می‌افتد، در حالی که این یک نیاز حیاتی برای رشد طبیعی در جنین است!

” هنگامی که تکثیر DNA غیر طبیعی است، دوک تقسیم به طور طبیعی عمل نمی‌کند. “

این مشاهدات روی جنین‌های ایجاد شده در پتری دیش و افرادی که تحت IVF و اهداکنندگان تخمک قرار گرفتند، گزارش شده است. همین مشکلات ممکن است به شکست جنین‌های ایجاد شده در تولید مثل طبیعی انسان نیز منجر شود.

 

سرنخ‌هایی برای منبع خطاهای DNA در جنین‌ها

به نظر می‌رسد که منبع خطاهای تقسیم DNA در جنین‌ها از خطاهای درون مارپیچ دوگانه DNA سرچشمه می‌گیرد. اگرچه دلیل دقیق این خطاها هنوز مشخص نیست، اما باعث توقف تکثیر  DNA، شکستن DNA و تعداد غیر طبیعی کروموزوم‌ها می‌شود.

محققان دریافتند که خطاهای خود به خودی DNA می تواند در اولین چرخه تقسیم سلولی در جنین انسان و همچنین در تقسیمات سلولی بعدی هم رخ دهد. اگر تعداد زیادی سلول در جنین اولیه تحت تأثیر ناهنجاری‌های کروموزومی قرار گیرند، جنین نمی تواند بیشتر از یک حدی رشد کند.

لقاح آزمایشگاهی (IVF)

اکثر جنین‌های انسانی که برای لقاح آزمایشگاهی (IVF) ایجاد می شوند، طی چند روز پس از لقاح رشد خود را متوقف می‌کنند. این ناکارآمدی رشد انسانی مانعی بر سر راه درمان‌های موفق باروری است.

بسیاری از زنانی که تحت درمان باروری قرار می‌گیرند، برای باردار شدن نیاز به چرخه‌های متعدد لقاح آزمایشگاهی (IVF) دارند و برخی نیز اصلاً باردار نمی‌شوند. این پروسه نه تنها گران است، بلکه از نظر احساسی نیز بار روانی بالایی برای والدین دارد.

نرخ موفقیت لقاح آزمایشگاهی (IVF) با استفاده از تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) افزایش می‌یابد

امروزه تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) به طور فزاینده‌ای در مؤسسه‌های ژنتیک-باروری پیشرفته برای بهبود شانس بارداری موفق با لقاح آزمایشگاهی (IVF) انجام می‌شود. تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) به خصوص در زوج هایی که به دفعات لقاح آزمایشگاهی (IVF) آن‌ها شکست خورده است مورد استفاده قرار می‌گیرد.

” تخمین زده شده است که بیش از نیمی از شکست‌های لقاح آزمایشگاهی (IVF) را نمی‌توان با یک مشکل ظاهری در کیفیت جنین توضیح داد. “

با این حال برای بسیاری از زوج‌ها، این آمار گمراه کننده است. اکثر مراکز لقاح آزمایشگاهی (IVF) به دقت به ظاهر جنین‌ها در زیر میکروسکوپ نگاه می‌کنند و تلاش می‌کنند تا جنین “خوب” یا “با کیفیت بالا” را از جنین‌های با کیفیت پایین‌تر تشحیص دهند. به طور کلی، زمانی که جنین‌ها تعداد کافی از تقسیمات سلولی را در یک زمان معین در چرخه رشد خود به همراه اندازه سلولی یکنواخت داشته باشند، علامت‌های کیفیت “خوب” برای جنین است. اما این نشانه‌ها تضمین نمی‌کند که در ادامه مشکلاتی در پیشرفت رشد جنین ایجاد نشود. ولیکن در برخی موارد حتی جنین‌هایی که بر اساس ظاهر کیفیت «طبیعی» یا «عالی» در زیر میکروسکوپ دارند، ممکن است در مراحل بعدی رشد غیرطبیعی باشند و منجر به حاملگی موفق نشوند.

این کشف با استفاده از تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) در آزمایشگاه‌های IVF انجام شد. تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) برای اولین‌بار به پزشکان و دانشمندان توانایی بررسی جنینی بسیار فراتر از ظاهر سطحی جنین را ارائه کرده است.

اکنون با استفاده از علم ژنتیک و تکنیک PGD می‌توانیم مهم‌ترین کدهای ژنتیکی DNA جنین را نیز بررسی کنیم. با این ابزارهای ژنتیکی پیشرفته، مشخص شد که برخی از جنین‌هایی که در ظاهر دارای بالاترین کیفیت هستند، ممکن است از لحاظ کدهای ژنتیکی در DNA دارای جهش‌های مخرب باشند. این جنین‌ها انتخاب‌های ضعیفی برای یک بارداری سالم خواهند بود.

از سوی دیگر، ممکن است جنین‌هایی که بر اساس ظاهرشان در دسته نامطلوب طبقه بندی شده‌اند، در واقع از بهترین کیفیت برخوردار باشند. این جنین‌ها می‌توانند ده یا بیست برابر شانس بیشتری برای حاملگی سالم نسبت به بارداری‌هایی که بدون استفاده از ابزارهای پیشرفته ژنتیکی همچون PGD انتخاب می شدند، داشته باشند.

” خبر خوب این است که تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) در کلینیک و آزمایشگاه ژنتیک ساواژنوم برای زوج‌هایی که در سیکل‌های قبلی لقاح آزمایشگاهی (IVF) با شکست مواجه شده‌اند در دسترس است. “

موفقیت لقاح آزمایشگاهی (IVF) تک سیکلی پس از تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD)

نرخ موفقیت یک سیکل لقاح آزمایشگاهی (IVF)، زمانی که ۲ یا ۳ جنین با کروموزوم و ماده ژنتیکی طبیعی وجود دارد، می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد.

“با استفاده از جنین‌های سالم از نظر ژنتیکی، شانس بارداری سالم ممکن است حتی دو برابر شود. “

نرخ لانه گزینی (احتمال حاملگی هر جنین منفرد) نیز با تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) بسیار افزایش می‌یابد. برای تعیین این‌که آیا این جنین‌ها از نظر کروموزومی و DNA نرمال هستند، قبل از انتخاب آن‌ها برای انتقال به رحم مادر، آنالیز PGD توسط مرکز ژنتیکی ساواژنوم انجام می‌شود.

در یک جنین طبیعی، باید  فقط ۲ کروموزوم از هر یک از ۲۲ نوع کروموزوم به اضافه یک مجموعه از کروموزوم‌های XX ماده یا یک مجموعه از کروموزوم‌های XY  نر وجود داشته باشد. تعداد کروموزوم‌های بیشتر یا کمتر باعث ایجاد جنین معیوب می شود. این وضعیت “آنئوپلوئیدی” نامیده می‌شود و جنین‌های دارای آنئوپلوئیدی رشد نمی کنند، لانه گزینی نمی‌کنند، سقط می‌شوند یا حتی ممکن است یک نوزاد معیوب متولد شود.

در افراد دارای سابقه خانوادگی بیماری‌های ژنتیکی، سابقه سقط مکرر، ازدواج‌های خویشاوندی و تمامی زوجین حتی سالم می‌توان در قدم اول با کامل‌ترین تست‌های ژنتیکی مانند توالی یابی کل اگزوم (WES)، جهش‌های ژنتیکی مخرب را شناسایی کرده و با استفاده از روش تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) از انتقال ‌آن‌ها به جنین‌های تشکیل شده جلوگیری کرد.

” تمامی خدمات شامل مشاوره ژنتیک توسط پزشک متخصص، تست‌های ژنتیکی برای بررسی کروموزوم‌ها و DNA جنین‌ها و والدین، تکنیک‌های پیشرفته تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) و پشتیبانی مراجعین در حین پروسه و پس از آن در کلینیک و آزمایشگاه ژنتیک ساواژنوم به متقضیان واجد شرایط ارائه می‌شود. “

هنگام برنامه‌ریزی برای زوج‌هایی که در سیکل‌های قبلی لقاح آزمایشگاهی (IVF) شکست خورده‌اند، PGD  به ما اجازه می‌دهد تا گام مهمی فراتر از آنچه در گذشته انجام شده است برویم و جنین‌های نرمال از لحاظ ژنتیکی را از جنین‌های «غیر طبیعی» که هیچ شانسی برای بارداری سالم ندارند را شناسایی و جدا کنیم. با داشتن این اطلاعات ژنتیکی حیاتی، می‌توانیم با نرخ معقول اطمینان دهیم که جنین‌هایی که واقعاً شانس بارداری سالم دارند انتخاب شوند و به رحم مادر انتقال داده شوند.

با استفاده از تجزیه و تحلیل جنین‌ها در پروسه تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD)، پیشرفت‌های چشمگیری در موفقیت لقاح آزمایشگاهی (IVF) برای بیمارانی که قبلاً شکست‌های IVF داشته‌اند، حاصل شده است.

استفاده موفقیت آمیز از تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) راه حلی برای برای شکست مکرر IVF

اکثر زوج هایی که برای بررسی تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) به ما مراجعه می‌کنند یکی از شرایط زیر را دارند:

• شکست غیرقابل توضیح لقاح آزمایشگاهی (IVF)
• سقط های مکرر
• سن مادر بالای ۳۵ سال
• ترس از داشتن کودک یا جنین غیر طبیعی از لحاظ ژنتیکی
• سندرم تخمدان پلی کیستیک
• سابقه سندرم تحریک بیش از حد تخمدان
• اختلالات ارثی در بیمار یا کودک قبلی (مانند تالاسمی، عقب ماندگی، بیماری عصب-عضله، بیماری قلبی و…)
• انتخاب جنسیت برای ایجاد تعادل در خانواده
• تولد چند قلو با تمایل به انتقال تنها یک جنین یا نیاز به تخمک اهدایی به دلیل سندرم ترنر
• نارسایی زودرس تخمدان یا یائسگی زودرس

استفاده از تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) برای انتخاب بهترین جنین‌ها به وضوح نسبت به روش‌های سنتی انتخاب بر اساس کیفیت ظاهری جنین برتری دارد. میزان سقط جنین به دنبال تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) بسیار کمتر از لقاح آزمایشگاهی (IVF) استاندارد است. در حال حاضر بیش از نیمی از زوج‌هایی که دو یا چند جنین طبیعی دارند و سن مادرشان زیر ۴۱ سال است، با احتمال بالا در اولین تلاش IVF-PGD فرزند خود را به خانه می‌برند. و بسیاری از این موارد در زوج هایی است که چندین بارIVF آن‌ها در سایر مراکز شکست خورده است.

در حدود ۱۸ درصد از این موارد بارداری دو قلویی رخ می‌دهند. در واقع علیرغم بهترین کیفیت عملکرد در بسیاری از مراکز IVF، بدون ابزار ژنتیکی برای ارزیابی جنین‌ها، برای درصد کمی از بیمارانی با سیکل‌های مکرر IVF، امیدی برای بارداری وجود دارد.

اگر بررسی ژنتیکی نشان دهد که زوج‌ها قادر به تولید جنین‌های با قابلیت ایجاد یک نوزاد نیستند، به زوج‌ها این امکان را می‌دهد که با این آگاهی که همه چیز ممکن را امتحان کرده‌اند، با این نتیجه مواجه شوند. به این زوج‌ها اجازه می‌دهد تا روش‌های جایگزین، اهدای تخمک و جنین، برای داشتن فرزند در نظر بگیرند.

بر اساس مطالعات گزارش داده شده روی بسیاری از این زوج‌ها، ۱۲ درصد از زوج‌ها ناهنجاری‌های کروموزومی خفیفی داشتند که بر سلامتی آن‌ها تأثیری نداشت، اما وقتی به جنین منتقل می‌شد ادامه بارداری سالم برای آن جنین غیرممکن بود.

دقت تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) در شکست IVFها با علل ” ژنتیکی”

دقت تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) در تعیین ناهنجاری‌های ژنتیکی بیش از ۹۸٪ است. هنگامی که ما اطلاعات ژنتیکی در مورد هر جنین در دسترس داریم، می‌توانیم درباره سلامت ژنتیکی هر جنین بحث کنیم و شانس موفقیت بارداری را در نظر بگیریم. از آنجایی که تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) موفقیت لقاح آزمایشگاهی (IVF) را بهبود می‌بخشد، بسیاری از زوج‌ها با مشورت متخصص تصمیم می‌گیرند تا تعداد کل جنین‌هایی که در رحم قرار می‌گیرند را کاهش دهند. این روش همچنین شانس چند قلو و احتمال نارس بودن را کاهش می‌دهد. همچنین امکان انجماد جنین‌های “نرمال” اضافی را برای بارداری‌های آینده فراهم می کند. تجربه ما نشان داده است که حتی زمانی که جنین‌های کمتری به رحم بازگردانده می‌شوند، موفقیت بارداری به دنبال تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) افزایش می‌یابد.

“کلینیک و آزمایشگاه ژنتیک ساواژنوم، تنها مرکز تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) با قابلیت جلوگیری از انتقال ۶ جهش همزمان به همراه تعیین جنسیت جنین است“

از جمله بیماری‌های با قابلیت تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) و غربالگری در ساواژنوم:

• تالاسمی
• اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS)
• عقب ماندگی‌های ذهنی و حرکتی
• دیستروفی عضلانی دوشن و بکر
• سرطان‌های ارثی
• میوپاتی‌ها
• اختلالات عصب-عضله
• آتاکسی مخچه
• بیماری شارکوت ماری توث
• کندرودیسپلازی‌ها
• سندرم‌های بد شکلی ژنتیکی اطفال
• فیبروز سیستیک
• بیماری‌های قلبی ارثی
• هموفیلی
• سندرم X شکننده
• آتاکسی فردریش
• سندروم‌های متابولیک اطفال
• بیماری ذخیره گلیکوژن
• بیماری هانتینگتون
• رتینیت پیگمانتوزا
• کم خونی سلول داسی شکل
• بیماری فون ویلبراند
• بسیاری از بیماری‌های دیگر

 

تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) و آمنیوسنتز

تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) نمی تواند جایگزین ارزیابی سونوگرافی ژنتیکی اواسط سه ماهه و آمنیوسنتز یا نمونه برداری از پرزهای کوریونی شود. در کلینیک و آزمایشگاه ساوانوم ما آزمایشات ژنتیکی اضافی را به محض اینکه حاملگی موفقیت آمیز ثابت شد برای تأیید سلامت ژنتیکی کل بارداری توصیه می کنیم.

تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) برای تعیین مشکلات ناباروری اسپرم یا تخمک

موضوع بسیار مهم دیگری که از تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) آموخته شد این واقعیت است که اسپرم، در حالی که اغلب کمتر در شکست لقاح آزمایشگاهی (IVF) دخالت دارد، به وضوح پتانسیل این را دارد که در موارد انتخاب شده، باعث شکست مکرر لقاح آزمایشگاهی (IVF) شود. اگرچه بسیاری از نقایص اسپرم منجر به ناتوانی در لقاح یا توقف رشد قبل از تشکیل بلاستوسیست توسط جنین می شود، ریزحذف های ظریف‌تر و تکه تکه شدن کروماتین اسپرم ممکن است توضیح دهند که چرا برخی از چرخه های لقاح آزمایشگاهی (IVF) با وجود چندین جنین طبیعی PGD شکست می‌خورند. در پاسخ به این اطلاعات جدید، ما شروع به بررسی تکه تکه شدن کروماتین اسپرم و آزمایش ریزحذف در چرخه‌های انتخابی IVF کرده‌ایم تا پتانسیل نقص‌های ناشناخته اسپرم را که منجر به شکست مکرر IVF می‌شود، از بین ببریم. گاهی اوقات تصور زوجین در مورد اینکه کدام شریک “مقصر است” زمانی که اسپرم به تنهایی یا اسپرم و تخمک با هم در ناباروری یا شکست مکرر لقاح آزمایشگاهی (IVF) نقش دارند، برعکس می شود. پیشرفت‌ها در آزمایش‌های ژنتیکی قبل از لانه‌گزینی و کاربرد گسترده‌تر آن، درک ما را از رشد جنین انسان تقویت می‌کند و این فرصت را برای ما فراهم می‌کند که حتی به زوج‌های بیشتری کمک کنیم.

سخن پایانی

تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) یک مبنای علمی واقعی برای انتخاب جنین برای استفاده در لقاح آزمایشگاهی (IVF) و همچنین برای درک چگونگی و چرایی شکست مکرر لقاح آزمایشگاهی (IVF) در برخی از زوج ها فراهم می کند. به طور کلی هر روش کمک باروری که میزان موفقیت داشتن فرزند سالم را افزایش دهد، در درازمدت باعث صرفه جویی در زمان و هزینه و همچنین کاهش چالش‌های احساسی ناشی از ناباروری  و یا داشتن فرزند بیمار می شود. تکنیک تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی (PGD) نه ساده و نه ارزان است، اما مزایای آن به وضوح برای بسیاری از زوج ها بیشتر از هزینه آن است.