El Diagnòstic Genètic Preimplantacional de Doble Factor ja es pot fer amb eines de seqüenciació massiva

Plataforma de seqüenciació massiva per al Diagnòstic Genètic Preimplantacional
La nova plataforma de seqüenciació massiva permet identificar alteracions en l’estructura o el nombre dels cromosomes de les cèl·lules embrionàries relacionades amb més de 4.800 gens. El resultats dels experiments realitzats en el treball (CNV-NGS) van ser confirmats amb altres tècniques de diagnòstic preimplantacional d’hibridació genòmica (mCGH i a CGH), desenvolupades anteriorment per l’equip de recerca liderat per la investigadora de la UAB Joaquima Navarro.

Investigadors de la UAB, amb la col·laboració del Banc de Sang i Teixits de Catalunya, han posat a punt una estratègia de seqüenciació massiva innovadora i universal, adequada per al diagnòstic simultani de mutacions genètiques i d’alteracions cromosòmiques en embrions obtinguts per Fecundació in vitro. Permet analitzar fins a 4.800 gens causants de les malalties hereditàries més freqüents i agilitza el procés d’estudi i d'obtenció dels resultats.

04/12/2018

Un equip de recerca de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), en col·laboració amb el Banc de Sang i de Teixits de Catalunya, ha implementat, per primera vegada, una plataforma de seqüenciació massiva al Diagnòstic Genètic Preimplantacional (PGT).

El treball ha adequat la plataforma TruSight One (TSO), un dels panells genètics més complets, amb més de 4.800 gens responsables de les malalties monogenètiques (hereditàries) més freqüents, al Diagnòstic Genètic Preimplantacional de Doble Factor Genètic (DF-PGT).

L’estudi, publicat a PLoS ONE, ha estat liderat per Joaquima Navarro i Jordi Benet, investigadors del Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d’Immunologia de la UAB i ha comptat amb la col·laboració de l’equip liderat per Francisco Vidal, del Banc de Sang i de Teixits de Catalunya.

“Hem posat a punt amb èxit una estratègia innovadora, prometedora i universal, adequada per al diagnòstic simultani de mutacions genètiques i d’alteracions cromosòmiques en embrions obtinguts per Fecundació in Vitro (FIV), de la qual es poden beneficiar les famílies candidates al DF-PGT amb mutacions per a les malalties incloses a la plataforma TSO. A més, tan sols requereix un únic experiment de laboratori i sense la posta a punt específica prèvia de la metodologia de diagnòstic. Això agilitza substancialment el procés d’estudi i de poder disposar del resultats informatius pel que fa a la alteració monogènica familiar. Fins ara es requereix la posada a punt prèvia de procediments específics per al diagnòstic de cada mutació”, assenyala Joaquima Navarro.

La plataforma TSO adaptada al estudi embrionari fa possible diagnosticar les mutacions tant de manera directa com indirecta, el que augmenta la seguretat del diagnòstic. Alhora, també permet la caracterització cromosòmica embrionària, per a la totalitat dels 23 cromosomes humans, i detectar si l’embrió és aneuploide –amb un nombre anormal de cromosomes- i, per tant, no transferible, o bé euploide –amb el nombre correcte- i, per tant, viable i amb major potencial d’implantació.

L’equip liderat per la professora Navarro va desenvolupar l’estratègia del DF-PGT l’any 2009. Pionera i aplicada amb èxit en diverses ocasions des de llavors, consisteix en analitzar en un mateix cicle de FIV les mutacions genètiques específiques familiars que causen malaltia hereditària, així com la dotació cromosòmica embrionària completa (citogenètica), mitjançant una tècnica d’hibridació genòmica comparada. Permet així identificar i seleccionar embrions lliures de la malaltia i de defectes cromosòmics que impedeixen la seva evolució. Aquest grup va ser el primer a utilitzar, els anys 2009, 2013 i 2015, una altra estratègia de DF-PGT per seleccionar embrions sans i ajudar diferents famílies a dur a terme els naixements de bessons lliures de la síndrome de Von Hippel-Lindau, bessons lliures de la Síndrome de Lynch i dues persones més sanes de sengles famílies amb risc, respectivament, de malaltia de cèl·lules falciformes i malaltia de fibrosi quística*. En aquell moment es requeria la posada a punt prèvia de mètodes diagnòstic de les mutacions responsables d’aquesta malaltia genètica, fet que no es requereix en l’estratègia proposada en aquest treball.

Superant les limitacions del DNA en cèl·lules embrionàries

Les tecnologies de seqüenciació massiva de nova generació (NGS, Next Generation Sequencing) han suposat un gran salt qualitatiu en els procediments d’anàlisi genètica en els últims anys, perquè permeten estudiar de manera massiva i simultània milions de seqüències de DNA en un únic experiment. Són eines poderoses que estan sent utilitzades amb èxit per a la caracterització de mostres de sang o altres teixits, en les que la quantitat de DNA no és un factor limitant.

“La metodologia proposada supera aquesta limitació. S’ha desenvolupat per ser aplicada a mostres de només 6-8 cèl·lules de trofectoderma de blastòcits amb la programació d’un cicle de criotransferència embrionària, en cas que els resultats indiquin absència de la malaltia familiar i l’euploïdia embrionària”, explica Joaquima Navarro.

Prèviament a implementar la nova plataforma, ha calgut determinar quin dels quatre sistemes d’amplificació de DNA més habitualment usats és més adequat per a la millor identificació de les mutacions. Per primera vegada, a més, s’ha fet la caracterització cromosòmica amb el programa de biologia computacional Nexus a partir de la base de dades de TSO.

“L’eina també es d’interès per a PGT de casos de risc de descendència amb alteracions cromosòmiques degudes a edat materna avançada, a alteracions cromosòmiques d’origen masculí, així com a casos d’avortament de repetició. També en oòcits joves de donants joves, atès que també en elles s’hi ha descrit un cert risc d’aneuploïdies”, assenyala la investigadora de la UAB.

Els investigadors confien que la nova metodologia pugui ser utilitzada en breu amb el panell TSO o aplicar-la a nous panels encara més complets, como ara els que permeten analitzar l’exoma o el genoma sencer. També el fet que a mitjà termini s’apliqui simultàniament a moltes mostres alhora abaratirà considerablement el seu cost.

A més dels investigadors de la UAB i del Banc de Sang i de Teixits de Catalunya, en aquest treball han participat especialistes del VHIR, de la Fundació Puigvert, del CIBERCV, del Centre de Medicina Embrionària, del Centre d’Infertilitat i Reproducció Humana i e l’IDIBAPS.

“Aquest treball suposa una fita important en la línia de recerca de diagnòstic genètic preimplantacional. Un camp en el què, ja des dels anys 80 de la mà del professor de Biologia Cel·lular Josep Egozcue, la UAB va ser pionera a nivell mundial. Ens hauria agradat compartir amb ell aquests resultats, dels què segur n’estaria satisfet”, manifesta Joaquima Navarro.

Referència: del Rey J, Vidal F, Ramírez L, Borràs N, Corrales I, Garcia I, et al. (2018) Novel Double Factor PGT strategy analyzing blastocyst stage embryos in a single NGS procedure. PLoS ONE 13(10): e0205692.  https://doi.org/10.1371/journal.pone.0205692
 
* Obradors et al. Outcome of twin babies free of Von Hippel-Lindau disease after a double-factor preimplantation genetic diagnosis: monogenetic mutation analysis and comprehensive aneuploidy screening. Fertil Steril. 91(3):933.e1-7. Epub 2009 https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2008.11.013

Daina et al. First successful double-factor PGD for Lynch syndrome: monogenic analysis and comprehensive aneuploidy screening. Clin Genet 2013: 84: 70 – 73. https://doi.org/10.1111/cge.12025

Daina et al. Double-factor preimplantation genetic diagnosis: monogenic and cytogenetic diagnoses analyzing a single blastomere. Prenat Diagn. 2015 Dec;35(13):1301-7. https://doi: 10.1002/pd.4691. Epub 2015 Oct 15


 

Notícies relacionades

Totes les notícies