211service.com
De vingerafdrukken van embryo's
Wanneer tijdens in-vitrofertilisatie (IVF) meerdere embryo's in de baarmoeder van een vrouw worden geplaatst en een enkele baby wordt geboren, was er voorheen geen manier om te weten welk embryo met succes werd geïmplanteerd en ontwikkeld. Nu hebben onderzoekers DNA-vingerafdrukken gebruikt, dezelfde techniek die wordt gebruikt om vaderschapszaken te regelen en criminelen te betrekken, om een embryo te matchen met de baby die het uiteindelijk wordt. Deze techniek kan onderzoekers helpen bij het ontwikkelen van tests om betrouwbaarder onderscheid te maken tussen levensvatbare embryo's en hun niet-levensvatbare broers en zussen.
Van blastocyst tot baby: Vijf dagen na de bevruchting is dit embryo - bekend als een blastocyst - gedifferentieerd in twee soorten cellen. Eén klomp, de binnenste celmassa genoemd (hier zichtbaar in het kwadrant rechtsboven), zal de foetus worden. De andere klomp, het trophectoderm genaamd (die de binnenwand van de blastocyst bekleedt), wordt de placenta. Australische onderzoekers ontwikkelden een techniek om trofectodermcellen te extraheren en hun DNA-vingerafdrukken te verkrijgen. Wanneer meerdere embryo's worden gebruikt voor in-vitrofertilisatie, kunnen deze vingerafdrukken aangeven welke blastocyst welke baby is geworden. De onderzoekers gebruikten een laser om een klein gaatje in de buitenste laag van de blastocyst te zappen, direct tegenover de binnenste celmassa, en vervolgens 8 tot 20 trophectodermcellen eruit gezogen voor analyse.
Momenteel selecteren artsen embryo's voor overdracht op basis van een ruwe visuele inspectie onder de microscoop. Maar deze tactiek faalt ongeveer 50 procent van de tijd. Daarom worden er vaak meerdere embryo's tegelijk teruggeplaatst, om de kans op een succesvolle zwangerschap te vergroten. Meerlinggeboorten, die zowel moeder als baby's in gevaar brengen, zijn vaak het gevolg.
De volgende grote vooruitgang in IVF zal komen van ons vermogen om embryo's beter te selecteren, zegt David Adamson , voorzitter van de American Society for Reproductive Medicine, die niet bij het project betrokken was. Het zal ons in staat stellen om het zwangerschapspercentage te verhogen en het meerlingzwangerschap te verlagen.
In een onderzoek dat vorige week in het tijdschrift is gepubliceerd: Menselijke reproductie , onderzoekers van Monash University, in Australië, geleid door IVF en stamcelpionier Alan Trounson , werkte met een groep van 48 vrouwen die IVF ondergingen. Vijf dagen na de bevruchting gebruikten de onderzoekers een laser om de buitenste laag van elk embryo in te snijden, in dat stadium bekend als een blastocyst. Door de inkeping konden de onderzoekers een klein aantal cellen extraheren uit de laag van de blastocyst die uiteindelijk de placenta vormt. De volgende dag werd elke blastocyst overgebracht naar de baarmoeder van de vrouw.
Dergelijke embryobiopten worden vaak gebruikt bij IVF om cellen te verkrijgen voor prenatale genetische screening en diagnose. Maar ze worden meestal drie dagen na de bevruchting uitgevoerd, wanneer het embryo slechts zes tot acht cellen heeft. Omdat het venster tussen bevruchting en succesvolle overdracht smal is, is een biopsie op dag vijf meestal te laat om voldoende tijd te geven om de cellen te testen, een weloverwogen beslissing te nemen en het embryo terug te plaatsen. In deze studie werden de biopsiecellen niet gebruikt om reproductieve beslissingen te nemen, dus het embryo kon worden teruggeplaatst voordat de testresultaten binnenkwamen. Een eerdere biopsie zou niet genoeg cellen opleveren voor een zinvolle analyse.
De onderzoekers richtten zich op een groep van 18 vrouwen bij wie sommige, maar niet alle overgedragen blastocysten geïmplanteerd waren en zich ontwikkelden tot baby's. Door de DNA-vingerafdruk van elk embryo uit de geëxtraheerde cellen te halen en deze te vergelijken met de DNA-vingerafdruk van elke baby, konden ze definitief zien uit welke embryo's gezonde baby's waren voortgekomen.
Onvruchtbaarheidsspecialisten zeggen dat de benadering van vingerafdrukken een rigoureus gecontroleerde studie mogelijk kan maken van mogelijke technieken om onderscheid te maken tussen levensvatbare en niet-levensvatbare embryo's, een doel dat tot nu toe ongrijpbaar is gebleken. Veel groepen onderzoeken dergelijke technieken; sommigen jagen op genetische markers die specifiek zijn voor levensvatbare embryo's, terwijl anderen minder invasieve analyses nastreven van de stoffen die een levensvatbaar embryo uitscheidt.
In termen van het doen van degelijke wetenschap en het uitzoeken naar welke parameters belangrijk zijn om naar te kijken, ongeacht welke techniek je gebruikt, moet je vingerafdrukken hebben, zegt Boston IVF medisch directeur Michael Alper . (Alper was niet betrokken bij het onderzoek naar vingerafdrukken.)
Naast het testen van de vingerafdruktechniek, onderzocht de Monash University-studie een mogelijke benadering voor het sorteren van embryo's op levensvatbaarheid. Met behulp van geëxtraheerde cellen vergeleken de onderzoekers de expressieniveaus van zo'n 45.000 genen tussen levensvatbare en niet-levensvatbare embryo's. In dit geval hebben ze de vingerafdruktechniek niet gebruikt; omdat ze slechts een klein aantal cellen konden extraheren, konden ze niet zowel uitgebreide genexpressie-analyse als DNA-fingerprinting uitvoeren op een enkele blastocyst. In plaats daarvan verzamelden ze cellen van levensvatbare embryo's van vrouwen bij wie alle overgedragen blastocysten zich tot baby's ontwikkelden, en van niet-levensvatbare embryo's van vrouwen die niet zwanger werden maar geen bekende baarmoedertekorten hadden.
We waren van mening dat embryo's die konden worden geïmplanteerd en doorgroeiden tot de voldragen leeftijd, een uniek genexpressieprofiel zouden hebben, zegt Gayle Jones , een co-auteur van de studie. Meer dan 7.000 genen verschilden tussen levensvatbare en niet-levensvatbare embryo's, hoewel de bevindingen nog zeer voorlopig zijn. Uiteindelijk hopen de onderzoekers deze pool te beperken tot een handvol markers die de embryo's kunnen identificeren die het meest kans van slagen hebben.
Gebiopteerde blastocystcellen konden op deze markers worden getest in een snelle, ongecompliceerde procedure. Dan zou je kunnen beslissen welke embryo's je zou terugplaatsen - wat het meest levensvatbaar zou zijn, zegt David Cram , ook een co-auteur van het onderzoek. En omdat deze analyse op kleinere schaal minder genetisch uitgangsmateriaal zou vereisen, zou het kunnen worden gecombineerd met DNA-vingerafdrukken om de voorspellende kracht ervan te valideren.
De auteurs van het onderzoek hebben geen negatieve effecten van de blastocystbiopsie waargenomen, maar Marcelle Cedars , directeur van reproductieve endocrinologie en onvruchtbaarheid bij UCSF Medical Center, waarschuwt dat er nog veel onbekend is over de procedure en dat verdere studies nodig zijn om de veiligheid ervan te garanderen. Zelfs als de biopsie zelf onschadelijk blijkt te zijn, kan het zes dagen groeien van het embryo in een schaal schadelijk zijn voor de ontwikkeling; traditioneel worden embryo's eerder geïmplanteerd.
Cedars benadrukt de noodzaak om minder invasieve technieken te ontwikkelen waarbij embryobiopsie niet nodig is. Voor nu kan de DNA-fingerprinting-aanpak nuttig zijn bij het verfijnen van die technieken.
Ongeacht hun verschillende benaderingen delen al deze onderzoeksinspanningen een gemeenschappelijke ambitie. We hopen dat deze techniek uiteindelijk meerdere zwangerschappen geassocieerd met IVF zal elimineren, zegt Jones.
Het doel is niet langer alleen een vrouw zwanger te maken, zegt Cedars, maar echt proberen om een gezonde eenling te krijgen.