La Diagnosi Pre-Impianto (PGT)

La PGT è un test genetico pre-impianto che si esegue sull’embrione ottenuto in laboratorio a seguito di una fecondazione in vitro, prima del suo trasferimento in utero. È indicato per le coppie a rischio di produrre embrioni con alterazioni cromosomiche o affetti da malattie monogeniche. La PGT informa sullo stato di salute di ciascun embrione e permette di individuare gli embrioni anomali e quindi di evitare il loro trasferimento in utero.

Esistono tre tipologie di diagnosi molecolare:

PGT-A (per le aneuploidie dei cromosomi)
PGT-SR (per riarrangiamenti strutturali)
PGT-M (per le malattie monogeniche)

Indicazioni alla PGT-A (per aneuploidie)
L’analisi delle anomalie numeriche dei cromosomi nel cariotipo embrionale è indicata in presenza delle seguenti condizioni (ESHRE guidelines: Goossens et al, Human Reproduction, 2009; Linee Guida SIGU, 2017):
– Età riproduttiva della donna avanzata (generalmente definita come > 35 anni);
– Ripetuti aborti spontanei (generalmente definita come > 2 aborti consecutivi);
-Ripetuti fallimenti di impianto embrionale durante precedenti cicli di fecondazione assistita (generalmente definita dopo > 2 trasferimenti con assenza di impianto);
– Il fattore maschile severo è stato proposto, per cui però non si è ancora raggiunto un consensus internazionale. Secondo alcuni studi, ad esempio, la presenza di un severo fattore maschile di infertilità non ha mostrato effetti sul tasso di euploidia al netto della produzione di almeno una blastocisti (Mazzilli, Cimadomo et al, Fertility and Sterility, 2017) Per le indicazioni sopra citate, infatti, sono generalmente riscontrate aumentati tassi di insuccesso delle tecniche di fecondazione assistita e di abortività successivi al trasferimento embrionale, principalmente dovute alla produzione di embrioni cromosomicamente anomali (aneuploidi). La PGT-A permette di individuare le anomalie numeriche dei cromosomi consentendo alla coppia di evitare il trasferimento di embrioni aneuploidi. Qualora vengano trasferiti embrioni diagnosticati euploidi (con normale numero di cromosomi), le possibilità di ottenere una gravidanza sono significativamente aumentate (e il rischio di aborto si riduce di 2-3 volte) (Dahdouh et al, Fertility and Sterility 2015; Chen et al, Plos one 2015). Inoltre, considerata l’elevata efficacia del trasferimento di embrioni euploidi è suggerito il trasferimento di un solo embrione alla volta riducendo così l’insorgenza di gravidanze gemellari e le relative complicanze ostetriche e neonatali (Ubaldi et al, Human Reproduction, 2015).

Indicazioni alla PGT-SR (per anomalie strutturali dei cromosomi)
La tecnica di PGT-SR è indicata per pazienti portatori di anomalie cromosomiche strutturali nel cariotipo paterno o materno (inversioni, traslocazioni, …). Tali condizioni possono esitare nella produzione di gameti (spermatozoi o ovociti) sbilanciati che si ripercuotono su una ridotta fertilità e un rischio riproduttivo (aborto o gravidanze cromosomicamente anomale) elevato, indipendentemente dall’età materna.

Indicazioni alla PGT-M (malattie monogeniche)
La tecnica PGT-M è indicata per pazienti portatori o affetti da patologie geniche e, pertanto, con un elevato rischio riproduttivo di concepire un feto a sua volta affetto da una malattia monogenica. Attualmente qualunque condizione per cui è nota la mutazione genetica causativa può essere analizzata tramite PGT-M, al fine di informare la coppia circa lo stato di salute degli embrioni prodotti. L’obiettivo della PGT-M, pertanto, è di effettuare la diagnosi in epoca preimpianto di embrioni affetti da patologie monogeniche e di evitare il loro trasferimento in utero. Qualora la coppia lo richieda, o in presenza di una specifica indicazione, la PGT-M può essere associata alla PGT-A, al fine di definire sia la presenza della mutazione identificata nel genoma paterno e materno, sia eventuali sbilanciamenti numerici dei cromosomi.
Le tecniche di PGT sono applicabili a prescindere dallo stato di fertilità della coppia, l’accesso alla fecondazione assistita per diagnosi genetica pre-impianto è stata infatti allargata anche alle coppie fertili con certificata indicazione ad essa (Sentenza n. 96/2015 della Corte costituzionale).

Fasi procedurali
Le tecniche di PGT condividono tutte le fasi di un ciclo standard di fecondazione assistita ovvero la stimolazione ovarica , il prelievo ovocitario e la raccolta degli spermatozoi. Quindi la fecondazione in vitro seguita dalla coltura embrionale. A questo punto non si effettua l’embrio transfer, ma gli embrioni al 5° giorno (blastocisti) vengono trattati mediante una biopsia. Gli embrioni quindi sono crioconservati e la biopsia inviata per le analisi genetica. Le tempistiche di spedizione, processamento, analisi e la refertazione necessitano di circa 15 giorni lavorativi. L’accuratezza di questo test è superiore al 98% quindi il tasso di diagnosi errata e inferiore al 2%. L’esito diagnostico viene comunicato alla coppia dal medico e discusso col genetista. Il trasferimento degli embrioni crioconservati dopo biopsia viene eseguito, generalmente, nel ciclo seguente
Solo nel caso di PGT-M, trattandosi di un test specifico per ogni condizione genetica, la PGT-M prevede un set-up preliminare ad hoc sulla/e mutazione/i di cui sono portatori i due partner. In particolare, sarà necessario un prelievo di sangue di ciascun partner della coppia, nonché dei tamponi buccali dei genitori e/o figli qualora disponibili, al fine di definire le sonde molecolari (probes) mirate all’identificazione della mutazione e dei relativi marcatori fiancheggianti (flanking markers), ovvero sequenze informative prossime alla mutazione da utilizzare nella fase clinica di analisi embrionale. Tale procedura richiede 1-2 mesi di lavoro propedeutici al ciclo di PMA con diagnosi preimpianto.

Da sapere che
La biopsia embrionale è eseguita allo stadio di blastocisti. In base alle evidenze scientifiche, la blastocisti rappresenta il miglior stadio evolutivo sul quale è possibili fare diagnosi genetica preimpianto (Cimadomo et al, Biomedical Research International, 2016). Il prelievo di cellule in questa fase è molto utile alla diagnostica, poiché è possibile prelevare un discreto numero di cellule senza evidenza di problemi allo sviluppo successivo dell’embrione, che in questo stadio è composta da circa 200 cellule. Inoltre, poiché la biopsia è effettuata su cellule esclusivamente del trofoectoderma, da cui originano unicamente gli annessi placentari dopo l’impianto, la massa cellulare interna, da cui invece origina il feto, non è coinvolta dalla biopsia, con chiari vantaggi biologici e bioetici. La tecnica di prelievo (biopsia) consiste nel praticare un foro nella zona pellucida, parete che avvolge l’embrione fino allo stadio di blastocisti. L’apertura della zona pellucida è effettuata mediante l’azione di un raggio laser, di cui è stata comprovata la biosicurezza sia in modelli animali che umani (Rienzi et al., 2001). Le cellule embrionali (circa 5-7) da utilizzare per la diagnosi sono prelevate mediante aspirazione con una pipetta da biopsia o provocando un’erniazione delle cellule del trofoectoderma all’esterno. Tali cellule vengono, quindi, poste all’interno di una provetta per eseguire l’analisi genetica. Eventuali cellule extra-embrionali vengono rimosse contestualmente al fine di prevenire un potenziale effetto negativo delle stesse sullo sviluppo della blastocisti (come consigliato in vari studi in letteratura: Alikani et al, Fertility and Sterility, 1999; Alikani, Human Reproduction, 2005; Lagalla et al, Reproductive Biomedicine online, 2016).

Diagnosi genetica pre-natale.
In caso di gravidanza viene consigliata una ulteriore valutazione genetica con metodiche per lo screening non invasive (TEST COMBINATO ALLARGATO ed eventualmente NIPT) o procedure diagnostiche invasive (villocentesi o amniocentesi). Si suggerisce comunque di discutere eventuali approfondimenti in consulenza genetica con uno specialista del settore.

La Diagnosi Pre-Impianto (PGT)

La PGT è un test genetico pre-impianto che si esegue sull’embrione ottenuto in laboratorio a seguito di una fecondazione in vitro, prima del suo trasferimento in utero. È indicato per le coppie a rischio di produrre embrioni con alterazioni cromosomiche o affetti da malattie monogeniche. La PGT informa sullo stato di salute di ciascun embrione e permette di individuare gli embrioni anomali e quindi di evitare il loro trasferimento in utero.

Esistono tre tipologie di diagnosi molecolare:

PGT-A (per le aneuploidie dei cromosomi)
PGT-SR (per riarrangiamenti strutturali)
PGT-M (per le malattie monogeniche)

Indicazioni alla PGT-A (per aneuploidie)
L’analisi delle anomalie numeriche dei cromosomi nel cariotipo embrionale è indicata in presenza delle seguenti condizioni (ESHRE guidelines: Goossens et al, Human Reproduction, 2009; Linee Guida SIGU, 2017):
– Età riproduttiva della donna avanzata (generalmente definita come > 35 anni);
– Ripetuti aborti spontanei (generalmente definita come > 2 aborti consecutivi);
-Ripetuti fallimenti di impianto embrionale durante precedenti cicli di fecondazione assistita (generalmente definita dopo > 2 trasferimenti con assenza di impianto);
– Il fattore maschile severo è stato proposto, per cui però non si è ancora raggiunto un consensus internazionale. Secondo alcuni studi, ad esempio, la presenza di un severo fattore maschile di infertilità non ha mostrato effetti sul tasso di euploidia al netto della produzione di almeno una blastocisti (Mazzilli, Cimadomo et al, Fertility and Sterility, 2017) Per le indicazioni sopra citate, infatti, sono generalmente riscontrate aumentati tassi di insuccesso delle tecniche di fecondazione assistita e di abortività successivi al trasferimento embrionale, principalmente dovute alla produzione di embrioni cromosomicamente anomali (aneuploidi). La PGT-A permette di individuare le anomalie numeriche dei cromosomi consentendo alla coppia di evitare il trasferimento di embrioni aneuploidi. Qualora vengano trasferiti embrioni diagnosticati euploidi (con normale numero di cromosomi), le possibilità di ottenere una gravidanza sono significativamente aumentate (e il rischio di aborto si riduce di 2-3 volte) (Dahdouh et al, Fertility and Sterility 2015; Chen et al, Plos one 2015). Inoltre, considerata l’elevata efficacia del trasferimento di embrioni euploidi è suggerito il trasferimento di un solo embrione alla volta riducendo così l’insorgenza di gravidanze gemellari e le relative complicanze ostetriche e neonatali (Ubaldi et al, Human Reproduction, 2015).

Indicazioni alla PGT-SR (per anomalie strutturali dei cromosomi)
La tecnica di PGT-SR è indicata per pazienti portatori di anomalie cromosomiche strutturali nel cariotipo paterno o materno (inversioni, traslocazioni, …). Tali condizioni possono esitare nella produzione di gameti (spermatozoi o ovociti) sbilanciati che si ripercuotono su una ridotta fertilità e un rischio riproduttivo (aborto o gravidanze cromosomicamente anomale) elevato, indipendentemente dall’età materna.

Indicazioni alla PGT-M (malattie monogeniche)
La tecnica PGT-M è indicata per pazienti portatori o affetti da patologie geniche e, pertanto, con un elevato rischio riproduttivo di concepire un feto a sua volta affetto da una malattia monogenica. Attualmente qualunque condizione per cui è nota la mutazione genetica causativa può essere analizzata tramite PGT-M, al fine di informare la coppia circa lo stato di salute degli embrioni prodotti. L’obiettivo della PGT-M, pertanto, è di effettuare la diagnosi in epoca preimpianto di embrioni affetti da patologie monogeniche e di evitare il loro trasferimento in utero. Qualora la coppia lo richieda, o in presenza di una specifica indicazione, la PGT-M può essere associata alla PGT-A, al fine di definire sia la presenza della mutazione identificata nel genoma paterno e materno, sia eventuali sbilanciamenti numerici dei cromosomi.
Le tecniche di PGT sono applicabili a prescindere dallo stato di fertilità della coppia, l’accesso alla fecondazione assistita per diagnosi genetica pre-impianto è stata infatti allargata anche alle coppie fertili con certificata indicazione ad essa (Sentenza n. 96/2015 della Corte costituzionale).

Fasi procedurali
Le tecniche di PGT condividono tutte le fasi di un ciclo standard di fecondazione assistita ovvero la stimolazione ovarica , il prelievo ovocitario e la raccolta degli spermatozoi. Quindi la fecondazione in vitro seguita dalla coltura embrionale. A questo punto non si effettua l’embrio transfer, ma gli embrioni al 5° giorno (blastocisti) vengono trattati mediante una biopsia. Gli embrioni quindi sono crioconservati e la biopsia inviata per le analisi genetica. Le tempistiche di spedizione, processamento, analisi e la refertazione necessitano di circa 15 giorni lavorativi. L’accuratezza di questo test è superiore al 98% quindi il tasso di diagnosi errata e inferiore al 2%. L’esito diagnostico viene comunicato alla coppia dal medico e discusso col genetista. Il trasferimento degli embrioni crioconservati dopo biopsia viene eseguito, generalmente, nel ciclo seguente
Solo nel caso di PGT-M, trattandosi di un test specifico per ogni condizione genetica, la PGT-M prevede un set-up preliminare ad hoc sulla/e mutazione/i di cui sono portatori i due partner. In particolare, sarà necessario un prelievo di sangue di ciascun partner della coppia, nonché dei tamponi buccali dei genitori e/o figli qualora disponibili, al fine di definire le sonde molecolari (probes) mirate all’identificazione della mutazione e dei relativi marcatori fiancheggianti (flanking markers), ovvero sequenze informative prossime alla mutazione da utilizzare nella fase clinica di analisi embrionale. Tale procedura richiede 1-2 mesi di lavoro propedeutici al ciclo di PMA con diagnosi preimpianto.

da sapere che
La biopsia embrionale è eseguita allo stadio di blastocisti. In base alle evidenze scientifiche, la blastocisti rappresenta il miglior stadio evolutivo sul quale è possibili fare diagnosi genetica preimpianto (Cimadomo et al, Biomedical Research International, 2016). Il prelievo di cellule in questa fase è molto utile alla diagnostica, poiché è possibile prelevare un discreto numero di cellule senza evidenza di problemi allo sviluppo successivo dell’embrione, che in questo stadio è composta da circa 200 cellule. Inoltre, poiché la biopsia è effettuata su cellule esclusivamente del trofoectoderma, da cui originano unicamente gli annessi placentari dopo l’impianto, la massa cellulare interna, da cui invece origina il feto, non è coinvolta dalla biopsia, con chiari vantaggi biologici e bioetici. La tecnica di prelievo (biopsia) consiste nel praticare un foro nella zona pellucida, parete che avvolge l’embrione fino allo stadio di blastocisti. L’apertura della zona pellucida è effettuata mediante l’azione di un raggio laser, di cui è stata comprovata la biosicurezza sia in modelli animali che umani (Rienzi et al., 2001). Le cellule embrionali (circa 5-7) da utilizzare per la diagnosi sono prelevate mediante aspirazione con una pipetta da biopsia o provocando un’erniazione delle cellule del trofoectoderma all’esterno. Tali cellule vengono, quindi, poste all’interno di una provetta per eseguire l’analisi genetica. Eventuali cellule extra-embrionali vengono rimosse contestualmente al fine di prevenire un potenziale effetto negativo delle stesse sullo sviluppo della blastocisti (come consigliato in vari studi in letteratura: Alikani et al, Fertility and Sterility, 1999; Alikani, Human Reproduction, 2005; Lagalla et al, Reproductive Biomedicine online, 2016).

Diagnosi genetica pre-natale.
In caso di gravidanza viene consigliata una ulteriore valutazione genetica con metodiche per lo screening non invasive (TEST COMBINATO ALLARGATO ed eventualmente NIPT) o procedure diagnostiche invasive (villocentesi o amniocentesi). Si suggerisce comunque di discutere eventuali approfondimenti in consulenza genetica con uno specialista del settore.