Embriyolarda Tek gen hastalıkları için Genetik Tanı ve HLA doku tayini, tek gen hastalıkları, genetik çaprazlama ve kopyalama, hla doku tayini gibi konular işlenmektedir...
Ekim 2009
Çocuklarına kendi taşıdıkları genetik bir hastalığı aktarma riski yüksek olan çiftlerde anne karnındaki bebeğin sağlıklı olup olmadığı prenatal tanı yöntemleriyle anlaşılabilir. Fakat ne yazık ki, birçok çift, sağlıklı çocuk sahibi olana dek birçok kez gebelik sonlandırılmasının psikolojik, fiziksel ve maddi yükünü taşımak zorunda kalmaktadır. Preimplantasyon genetik tanı (PGT), genetik hastalık taşıyan çiftlerde yumurta ve/veya embriyoları önceden seçip sağlıklı olanlarının transfer edilmesi işlemine dayanmaktadır. Böylece çiftlerin sağlıklı çocuk sahibi olmalarını ve gebelik sonlandırması gibi istenmeyen ve komplikasyonlara yol açabilen bir gerekliliği ortadan kaldırmayı amaçlamaktadır. Prof. Dr. Semra Kahraman ve ekibi, 2003 yılında embriyolarda tekgen hastalıklarının tanısı ve HLA doku tayininin ülkemizdeki ilk uygulayıcıları olmuştur.
Tek gen hastalıkları, tek bir gende meydana gelen mutasyon veya malformasyon sonucu oluşan hastalıklardır. Bugüne kadar yaklaşık 4000’e yakın tek gen hastalığı tanımlanmıştır. Bu hastalıklar otozomal dominant (baskın), otozomal resesif (çekinik), X kromozomuna bağlı dominant ve resesif, Y kromozomuna bağlı ve mitokondrial kalıtımla geçiş gösterebilirler (Şekil 1).
Şekil 1: (A) Otozomal resesif hastalıklar için uygulanan PGT çalışmalarında oluşturulan embriyoların %25’inin normal, %50’sinin taşıyıcı, %25’inin ise hasta olması beklenir. (B) Otozomal dominant hastalıklarda ise çoğunlukla çiftlerden biri hastalıktan etkilenmiştir, çocuğuna bu hastalığı aktarma ihtimali %50’dir.
Ülkemizde akraba evliliklerinin sık olması nedeniyle özellikle Akdeniz anemisi olarak bilinen beta-talasemi gibi otozomal resesif geçiş gösteren türde hastalıkların embriyo aşamasında iken (preimplantasyon tanı) tanılarının yapılması büyük önem arz etmektedir. PGT yöntemi, ilgili kromozom bölgesinin tanımlandığı her tek gen hastalığı için uygulanabilir. Bunlara postnatal (doğum sonrası) ve prenatal (doğum öncesi) tanı ile analiz edilebilen tüm tek gen hastalıkları dahildir. 1990 yılından günümüze kadar çalışılabilen hastalıkların sayısı (Tablo 1) ve PGT işlemini uygulayan merkez sayısı dünyada giderek artmıştır. Talasemi, ve kistik fibroz gibi tek gen hastalıklarının embriyolardaki tanısı Türkiye’de ilk kez Memorial Hastanesi’nde uygulanmıştır. Barter Sendromu gibi bazı hastalıkların embriyo aşamasındaki tanıları ise dünyada ilk kez ekibimiz tarafından gerçekleştirilmiştir.
PGT işleminde ilgili bölgeleri analiz etmek için önce embriyodan alınan tek bir hücredeki DNA molekülünün milyonlarca kopyası oluşturulur (Şekil 2). Özel bir enzimin kullanıldığı tek hücre-PCR yöntemi oldukça hassas bir yöntem olduğu için, dışarıdan gelebilecek her türlü kontaminasyona karşı titizlikle çalışılması gerekmektedir. Laboratuvarımız Avrupa İnsan Üreme ve Embriyoloji Derneği (ESHRE) ve Preimplantasyon Genetik Tanı Uluslararası Topluluğu (PGDIS)’nun kabul ettiği kriterlere uygun kalite standartlarını takip etmektedir.
Şekil 2: Embriyoda HLA doku analizi için yapılan işlemlerin şematik sırası.
Tablo 1: Dünyada PGT işlemi uygulanmış tek gen hastalıklarından örnekler
İnsanda, doku uygunluk antijenleri HLA (Human Leukocyte Antigens) olarak adlandırılır. Birçok farklı HLA antijeni vardır, fakat bunlardan HLA-A, HLA-B, HLA-C ve HLA-DR antijenleri kemik iliği transplantasyonunda en önemli rolü oynamaktadır (Şekil 3).
İlk HLA tiplemesi çalışması Amerika Birleşik Devletleri’nde Dr. Verlinsky ve arkadaşları tarafından 2001 yılında yapılmış ve bu çalışma ile elde edilen gebeliğin sonrasında göbek kordonundan alınan kök hücrelerin nakliyle Fanconi Anemisi hastalığı olan kardeşte başarılı bir şekilde tedavi sağlanmıştır. Etyolojisinde bir mutasyonun olmadığı, tedavi için HLA uyumlu kök hücre naklinin gerektiği lösemi (ALL) ve aplastik anemi gibi bir takım hastalıklarda ise embriyolarda sadece HLA doku tayini çalışması yapılır. HLA konusunda yapılan çalışmalarda günümüze kadar oldukça büyük seriler elde edilmiştir. Türkiye’de bu konuda çalışılmış en büyük hasta grubuna sahip Prof. Dr. Semra Kahraman ve ekibi bugüne kadar toplam 300’e yakın vaka çalışması (Tablo 2) ile dünyanın sayılı merkezlerinden biri durumundadır. İstanbul Memorial Hastanesinde HLA çalışmaları sonucu 154 çiftin 68’inde gebelik elde edilmiş ve bugüne kadar 47 HLA uyumlu bebek dünyaya gelmiştir. Bebeklerden 14’ünden alınan kök hücrelerin nakli ile Talasemi Majör, Wiscott Aldrich, Akut Myeloid Lösemi ve Konjenital Hipoplastik Anemisi olan hasta kardeşlerde tümüyle tedavi sağlanmıştır (bkz fotoğraflar). Gebelikleri halen devam eden 16 ailenin ve HLA uyumlu kardeşleri dünyaya gelen ve 2010 yılı içerisinde doku nakli yapılması planlanan 17 hasta çocuğun heyecanlı bekleyişleri sürmektedir.
Şekil 3: İnsan Lökosit Antijenleri-Human Leukocyte Antigens (HLA)” olarak adlandırılan, HLA antijenlerinin oluşması, insanda 6 nolu kromozomun üzerinde “Majör Histokompatibilite kompleksi-Major Histocompatibility Complex Gen Region (MHC)” adı verilen bir gen bölgesinin kontrolü altındadır. Üç ana gruba ayrılan bu bölgede MHC Sınıf-I (Class I), MHC Sınıf-II (Class II) ve MHC Sınıf-III (Class III) antijenleri yer almaktadır.
HLA uyumlu bir embriyo bulunma şansının oldukça düşük olması (%25) ve mutasyon analizi de yapılacaksa bu ihtimalinin % 18’e kadar düşmesi tedavideki başarıyı sınırlayan en büyük etmendir. HLA uyumlu bir embriyo bulabilme ve gebelik elde etme şansı siklus parametrelerinden ciddi bir şekilde etkilenmektedir. Ne yazık ki, hasta çocuk sahibi çiftler bir başka çocuk sahibi olmayı erteledikleri ve bu tedavi için maddi olanakların oluşmasını bekledikleri için tedaviye geç başlayabilirler. Bundan ötürüdür ki, bu olgularda anne yaşı ortalamasının oldukça yüksek olduğu göze çarpmaktadır ve bu da tedavi sırasında elde edilen yumurta sayısının azalmasına yol açar. Bu nedenle iyi kalitede ve yeterli sayıda biyopsi uygulanabilir embriyo eldesi için çok iyi planlanmış tüp bebek tedavi protokollerinin uygulanması gerekir. İstanbul Memorial Hastanesi’nde embriyolarda HLA doku tayini yapılan yaklaşık 300 çalışmanın 192’sinde transfer edilebilecek HLA uyumlu bir embriyo bulunabilmiş ve embriyo transferi gerçekleşebilmiştir. Embriyo transferi için uygun embriyo bulabilme ihtimalinin düşüklüğüne rağmen elde edilen veriler PGT-HLA işleminin faydasını kanıtlamaktadır, İstanbul Memorial Hastanesi Tüp Bebek ve Genetik merkezine başvuran hastalar, transfer edilebilecek sağlıklı ve HLA uyumlu bir embriyo bulunduğu takdirde oldukça yüksek oranda gebelik ve sağlıklı doğumlar elde etmişlerdir.
Tablo 2: İstanbul Memorial Hastanesinde 2003-2009 yılları arası HLA doku
uyumu için çalışılan olgu sayıları ve hastalıkların listesi.
| Hastalık İsmi | HLA doku tiplemesi yapılan çalışma sayısı |
|---|---|
| Akdeniz Anemisi (beta talasemi) | 216 |
| ALL | 15 |
| AML | 14 |
| Diamond Blackfan anemisi | 11 |
| Alfa Mannosidoz | 4 |
| Gaucher Hastalığı | 4 |
| Wiskott Aldrich Sendromu | 4 |
| Fanconi Anemisi | 3 |
| Hurler Sendromu | 3 |
| İktiyosis | 3 |
| X-ALD | 3 |
| Burkitts Lenfoma | 2 |
| KML | 2 |
| MDS | 2 |
| Aplastik Lenfoma | 2 |
| Glanzman Hastalığı | 1 |
| Hiper IGM | 1 |
| Orak hücre anemisi | 1 |
| Trombostopeni | 1 |
| TOPLAM | 292 |
Wiskott-Aldrich Sendromu hastası iki erkek çocuğu olan ailede tüp bebek yöntemiyle
elde edilen embriyolara uygulanan PGT yöntemiyle hasta çocukla aynı doku tipi ile
uyumlu olan embriyolar seçilmiş ve gebelik ile ardından canlı sağlıklı doğum elde edilmiştir
Beta talasemi hastası çocuğun HLA uyumlu ve
sağlıklı kardeşinin dünyaya gelişi sonrası ailenin yaşadğı sevinç.
AML (Akut Myeloid Lösemi) hastası çocuk ve HLA uyumlu kardeşi
Wiskott Aldrich Sendromu (WAS) hastası çocuk ve HLA uyumlu ve sağlıklı kardeşi
Daha detaylı bilgi için;
info@tupbebek-genetik.com adresine mail atabilirsiniz.
