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PNAS:无创检测胚胎基因!科学家找到试管婴儿基

  由于环境恶化、工作压力增加、女性生育年龄推迟等原因,我国女性的发病率逐年提高。如今,100名适龄生育女性中就有约15名女性有不孕症。更多的家庭选择通过试管婴儿的方式迎接新生命的降临。

  如今,布里格姆妇产医院的一组研究人员与北京大学等团队合作,评估了一种试管婴儿胚胎植入前基因测试的新方法。结果表明这种新方法可以提高检测的可靠性。该研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

  随着试管婴儿成功率的提高,许多医院会在体外受精(IVF)周期内植入单个胚胎,以避免多胎妊娠。而选择胚胎的职责就落到了胚胎学家的肩头。为了保证胚胎的质量与生存活力,胚胎学家需要对胚胎的特定特征进行检查,即非整倍体基因检测(PGT-A), 从而确定胚胎细胞在囊胚期是否有异常数量的染色体。

  这项检测非常重要,它是确保试管婴儿未来平安健康成长的关键所在。但是这项测试也会存在误差,假阳性结果会导致正常的胚胎被丢弃,假阴性结果则造成染色体异常胚胎的诞生。

  如果说囊胚是一个网球,那么外胚层就是网球外面毛茸茸的绿色外层。囊胚内部是内细胞团(ICM),ICM最终发育成胎儿。目前的PGT-A检测主要是对滋养外胚层(TE)的组织进行活检,但活检有时无法反映ICM细胞的基因组特征。尤其是在囊胚同时含有正常细胞和异常细胞的情况下。在生物学上这种现象叫做嵌合现象。

  北大教授谢晓亮博士为新的基因测试技术取名“非整倍体无创植入前基因检测(niPGT-A)”。

  如今,这项新技术并不需要提取TE细胞,而是分析从人类囊胚中泄露到培养细胞的培养基中的DNA。

  此外这项新技术更有可能从细胞内部捕获细胞的基因组图谱,为解决嵌合问题提供了潜在可能性。

  该团队使用52个囊胚测试了niPGT-A的准确性,这些囊胚是由接受不孕症治疗的患者捐赠的。每个胚泡都已经过外部实验室的TE活检。研究人员比较了来自周围培养基和TE活检样品的DNA的测序结果,以及通过对整个胚胎进行测序获得的真实结果。

  研究小组发现:niPGT-A的检测结果优于目前的PGT-A。niPGT-A的假阳性率为20%,15个被检测胚胎中有3个异常胚胎其实是正常的;而对 TE细胞进行活检的假阳性率高达50%,也就是说被检测到的18个异常胚胎中有9个其实是正常的。

  哈佛医学院妇产科教授Catherine Racowsky博士表示:“这种技术有望比现有方法更精确地进行测试,它代表了一种评估胚胎的新方法,正常胚胎被丢弃的风险较小。”

  研究小组注意到,他们使用的样本量很小,而且他们所用胚胎的异常比例比普通试管婴儿受试女性中胚胎异常的比例要高。这些胚胎之前也经过了活检、冷冻和解冻,这些过程可能会增加DNA从细胞内部泄漏到培养基中的数量。

  该团队已经在进行后续实验,以验证DNA能否在培养基中检测到,甚至在之前没有做过活检的胚胎中能否也可以检测到。

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