Преимплантационное генетическое гаплотипирование

Преимплантационное генетическое гаплотипирование ( ПГГ ) — это клинический метод преимплантационной генетической диагностики (ПГД), используемый для определения наличия нарушений одного гена у потомства. ПГГ обеспечивает более осуществимый метод локализации гена, чем эксперименты по ассоциации всего генома, которые являются дорогостоящими и отнимают много времени. [1]

PGH отличается от распространенных методов PGD, таких как флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) и полимеразная цепная реакция (ПЦР), по двум основным причинам. Во-первых, вместо того, чтобы сосредоточиться на генетическом составе эмбриона, PGH сравнивает геном пораженных и незараженных членов предыдущих поколений. Это исследование вариации поколений затем позволяет идентифицировать гаплотип генетических маркеров, статистически связанных с целевым заболеванием, а не просто искать мутацию. PGH часто используется для подкрепления других методов генетического тестирования и считается более точным, чем некоторые более распространенные методы PGD, поскольку было обнаружено, что он снижает риск ошибочных диагнозов. Исследования показали, что ошибочные диагнозы из-за выпадения аллелей (ADO), одной из наиболее распространенных причин ошибки интерпретации, могут быть практически устранены с помощью PGH. [2] Кроме того, в случае мутации из-за транслокации, PGH способен обнаружить аномалию хромосом в полной мере, различая эмбрионы, несущие сбалансированные формы транслокации, от эмбрионов, несущих гомологичные нормальные хромосомы . [3] Это преимущество, поскольку методы ПГД, такие как FISH, способны выявить, будет ли эмбрион проявлять фенотипическое различие, но не могут определить, может ли эмбрион быть носителем. [4] В 2015 году ПГГ использовался в сочетании с процессом полногеномной амплификации (WGA) не только для диагностики заболеваний, но и для различения ошибок мейотической сегрегации от митотических. [5]

Исследования постоянно проводятся в попытке использовать и улучшить методы ПГД с момента их первоначального изобретения. Они становятся все более популярными, поскольку предоставляют людям возможность обнаружить аномалии эмбриона до имплантации, а не в первые недели беременности. Последнее часто приводит к аборту эмбриона, представляя для многих этическую дилемму, которую теперь можно избежать.

Процедура

PGH использует информацию о семейном анамнезе в сочетании с использованием связанных полиморфных маркеров, таких как короткие тандемные повторы (STR) и однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), для локализации генов, ответственных за заболевание. Как STR, так и SNP являются вариациями в нуклеотидах генов, и, по оценкам, существуют десятки миллионов каждого типа вариации в ДНК человека. [1] Высокая частота STR или SNP в аллелях затронутых лиц по сравнению с их непораженными прямыми родственниками указывает на происхождение мутации, вызывающей заболевание. Таким образом, они «маркируют» аллели как имеющие мутацию без необходимости специально идентифицировать мутацию. Поскольку количество потенциальных STR и SNP настолько велико, семейная родословная помогает сузить область аллелей для анализа. [4] Кроме того, понимание того, как интересующий ген экспрессируется с течением времени, помогает в конечном итоге определить, какой гаплотип отвечает за аллели, связанные с мутацией. Таким образом, создается карта гаплотипа, которая не только показывает гены, которые будут содержаться в потомстве, но и родительское происхождение генов. После того, как аллели, которые коррелируют с мутацией, охарактеризованы, PGH эмбрионов становится возможным, и только эмбрионы, несущие гаплотипы низкого риска, отбираются для переноса. [2] PGH выполняется in vitro до этого момента, когда выбранные эмбрионы помещаются в матку суррогатной матери для дальнейшего развития.

Преимущества

После того, как панель ассоциированных генетических маркеров установлена ​​для конкретного заболевания, ее можно использовать для всех носителей этого заболевания. [6] Напротив, поскольку даже моногенное заболевание может быть вызвано множеством различных мутаций в пораженном гене, обычные методы ПГД, основанные на поиске конкретной мутации, потребуют специфических для мутации тестов. Таким образом, ПГД расширяет доступность ПГД для случаев, когда специфические для мутации тесты недоступны.

PGH также имеет преимущество перед флуоресцентной гибридизацией in situ (FISH) в том, что FISH обычно не может провести различие между эмбрионами, обладающими сбалансированной формой хромосомной транслокации, и эмбрионами, несущими гомологичные нормальные хромосомы. Эта неспособность может быть серьезно вредна для поставленного диагноза. PGH может провести различие, которое FISH часто не может. PGH делает это, используя полиморфные маркеры, которые лучше подходят для распознавания транслокаций. Эти полиморфные маркеры способны различать эмбрионы, несущие нормальные, сбалансированные и несбалансированные транслокации. FISH также требует большей фиксации клеток для анализа, тогда как PGH требует только переноса клеток в пробирки для полимеразной цепной реакции. Перенос клеток является более простым методом и оставляет меньше места для ошибок анализа. [7]

Использует

ПГХ использовался для скрининга:

История

Первоначально ПГД была проведена на кроликах в 1968 году, а ПГД у людей стала доступна только после разработки метода ПЦР на ДНК одной клетки в 1985 году. [2] ПГХ была впервые разработана в 2006 году в лондонской больнице Гая . [ 6]

Ссылки

  1. ^ ab "Разработка карты гаплотипа генома человека для поиска генов, связанных со здоровьем и болезнями: резюме встречи". www.genome.gov . Получено 29.03.2016 .
  2. ^ abc Coskun S, Qubbaj W. 2010. Предимплантационная генетическая диагностика и отбор. J. Reprod Stem Cell Biotechnol 1(1): 120-140.
  3. ^ Шамаш Дж., Риенштейн С., Вольф-Резник Х., Прас Э., Декель М., Литманович Т., Бренгауз М., Голдман Б., Йонат Х., Дор Дж., Леврон Дж., Авирам-Голдринг А. Преимплантационное генетическое гаплотипирование — новое применение для диагностики эмбрионов носителей транслокации — предварительные наблюдения за двумя семьями носителей робертсоновской транслокации. J Assist Reprod Genet (2011) 28:77–83.
  4. ^ ab Алтареску Г., Зееви Д.А., Зелигсон С., Перлберг С., Эльдар-Гева Т., Маргалиот Э.Дж., Леви-Лахад Э., Ренбаум П. Семейное гаплотипирование и анализ эмбрионов для микрочипов предимплантационной генетической диагностики (ПГД): доказательство принципиального исследования. J Assist Reprod Genet (2013) 30:1595–1603.
  5. ^ NewsRx. 2015. Генетика; Сообщается об исследованиях Института Сэнгера в области генетики человека (одновременное гаплотипирование всего генома и профилирование числа копий отдельных клеток). Атланта (Джорджия): Life Science Weekly.
  6. ^ abc Renwick PJ, Trussler J, Ostad-Saffari E, et al. (2006-07-13). "Доказательство принципа и первые случаи использования предимплантационного генетического гаплотипа — смена парадигмы для диагностики эмбрионов". Reprod Biomed Online . 13 (1): 110–9. doi : 10.1016/S1472-6483(10)62024-X . PMID  16820122.
  7. ^ Шамаш, Дж. и др. (2011). Преимплантационное генетическое гаплотипирование — новое применение для диагностики эмбрионов-носителей транслокации — предварительные наблюдения двух семей носителей робертсоновской транслокации. Журнал вспомогательной репродукции и генетики, 28(1), 77-83.
  • «Революционная новая технология позволит большему количеству пар воспользоваться преимуществами предимплантационной генетической диагностики». Пресс-релиз PGH . 2006 Guy's and St Thomas' NHS Foundation Trust. 2006-09-12. Архивировано из оригинала 2006-09-30 . Получено 2006-09-26 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Преимплантационное_генетическое_гаплотипирование&oldid=1182156906"