تحديد النمط الجيني قبل الزرع

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ التنميط الجيني قبل الزرع ( PGH ) أسلوبًا سريريًا للتشخيص الجيني قبل الزرع (PGD) يُستخدم لتحديد وجود اضطرابات جينية أحادية في النسل. يوفر PGH طريقةً أكثر جدوى لتحديد موقع الجين مقارنةً بتجارب الارتباط على مستوى الجينوم الكامل، والتي تُعدّ مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً. [ 1 ]

يختلف التشخيص الجيني قبل الزرع (PGH) عن طرق التشخيص الجيني قبل الزرع الشائعة، مثل التهجين الموضعي الفلوري (FISH) وتفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، لسببين رئيسيين. أولًا، بدلًا من التركيز على التركيب الجيني للجنين، يقارن PGH جينوم الأفراد المصابين وغير المصابين من الأجيال السابقة. يتيح هذا الفحص للاختلافات بين الأجيال تحديد النمط الفرداني للعلامات الجينية المرتبطة إحصائيًا بالمرض المستهدف، بدلًا من البحث عن طفرة جينية فقط. يُستخدم PGH غالبًا لتعزيز طرق الاختبارات الجينية الأخرى ، ويُعتبر أكثر دقة من بعض طرق PGD الشائعة لأنه يقلل من خطر التشخيص الخاطئ. وقد وجدت الدراسات أن التشخيصات الخاطئة الناتجة عن فقدان الأليل (ADO)، وهو أحد أكثر أسباب أخطاء التفسير شيوعًا، يمكن القضاء عليها تقريبًا باستخدام PGH. [ ٢ ] علاوة على ذلك، في حالة الطفرة الناتجة عن الانتقال الكروموسومي، يستطيع التهجين الجيني قبل الزرع (PGH) الكشف عن الشذوذ الكروموسومي بشكل كامل من خلال التمييز بين الأجنة التي تحمل أشكالًا متوازنة من الانتقال الكروموسومي وتلك التي تحمل الكروموسومات الطبيعية المتماثلة . [ ٣ ] تُعد هذه ميزة لأن طرق التشخيص الجيني قبل الزرع (PGD)، مثل التهجين الفلوري في الموقع (FISH)، قادرة على تحديد ما إذا كان الجنين سيُظهر الاختلاف الظاهري، ولكنها لا تكشف ما إذا كان الجنين حاملًا للمرض. [ ٤ ] في عام ٢٠١٥، استُخدم التهجين الجيني قبل الزرع (PGH) بالتزامن مع عملية تضخيم الجينوم الكامل (WGA) ليس فقط لتشخيص الأمراض، بل أيضًا للتمييز بين أخطاء الانفصال الميوزي وأخطاء الانفصال الميتوزي. [ ٥ ]

تُجرى الدراسات باستمرار منذ ابتكار طرق التشخيص الوراثي قبل الزرع (PGD) بهدف تحسينها والاستفادة منها. وقد ازدادت شعبيتها بشكل ملحوظ لأنها تتيح للأفراد خيار الكشف عن تشوهات الأجنة قبل انغراسها في الرحم، بدلاً من الكشف عنها خلال الأسابيع الأولى من الحمل. فالخيار الأخير غالباً ما يؤدي إلى إجهاض الجنين، مما يطرح معضلة أخلاقية أمام الكثيرين، وهي معضلة يمكن تجنبها الآن.

إجراء

يستخدم تحليل الجينوم البشري (PGH) معلوماتٍ تتعلق بالتاريخ العائلي بالتزامن مع استخدام مؤشرات متعددة الأشكال مرتبطة، مثل التكرارات الترادفية القصيرة (STRs) وتعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs)، لتحديد الجينات المسؤولة عن الأمراض. تُعدّ كلٌّ من STRs وSNPs اختلافاتٍ في نيوكليوتيدات الجينات، ويُقدّر وجود عشرات الملايين من كل نوع من هذه الاختلافات في الحمض النووي البشري. [ 1 ] يشير التردد العالي لـ STRs أو SNPs في أليلات الأفراد المصابين، مقارنةً بأقاربهم المباشرين غير المصابين، إلى أصل طفرة مُسبّبة للمرض. وبالتالي، تُحدّد هذه المؤشرات الأليلات على أنها تحمل طفرة دون الحاجة إلى تحديد الطفرة تحديدًا دقيقًا. نظرًا لكثرة STRs وSNPs المحتملة، يُساعد تحليل شجرة العائلة في تضييق نطاق الأليلات المراد تحليلها. [ 4 ] علاوةً على ذلك، يُساعد فهم كيفية تعبير الجين محل الاهتمام بمرور الوقت في تحديد النمط الفرداني المسؤول عن الأليلات المرتبطة بالطفرة. وبذلك، يتم إنشاء خريطة للنمط الفرداني، لا تُظهر فقط الجينات التي سيحملها النسل، بل تُظهر أيضًا الأصل الأبوي لهذه الجينات. وبمجرد تحديد الأليلات المرتبطة بطفرة معينة، يصبح التهجين الجيني قبل الزرع (PGH) للأجنة ممكنًا، ويتم اختيار الأجنة الحاملة للأنماط الفردانية منخفضة الخطورة فقط لنقلها. [ 2 ] يُجرى التهجين الجيني قبل الزرع في المختبر حتى هذه المرحلة، حيث تُزرع الأجنة المختارة في رحم أم بديلة لاستكمال نموها.

المزايا

بمجرد تحديد مجموعة من المؤشرات الجينية المرتبطة بمرض معين، يمكن استخدامها لجميع حاملي هذا المرض. [ 6 ] في المقابل، ولأن حتى المرض أحادي الجين قد ينتج عن طفرات متعددة داخل الجين المصاب، فإن طرق التشخيص الجيني قبل الزرع التقليدية، القائمة على تحديد طفرة معينة، تتطلب اختبارات خاصة بكل طفرة. وبالتالي، يُوسّع التشخيص الجيني قبل الزرع نطاق توفر التشخيص الجيني قبل الزرع ليشمل الحالات التي لا تتوفر فيها اختبارات خاصة بكل طفرة.

يتميز التهجين الجيني قبل الزرع (PGH) عن التهجين الموضعي الفلوري (FISH) بميزةٍ تتمثل في أن FISH لا يستطيع عادةً التمييز بين الأجنة التي تحمل الشكل المتوازن من الانتقال الكروموسومي وتلك التي تحمل الكروموسومات الطبيعية المتماثلة. قد يُؤثر هذا القصور سلبًا على التشخيص. يستطيع PGH التمييز الذي غالبًا ما يعجز عنه FISH، وذلك باستخدام مؤشرات متعددة الأشكال أكثر ملاءمةً للتعرف على الانتقالات. تستطيع هذه المؤشرات التمييز بين الأجنة التي تحمل انتقالات طبيعية ومتوازنة وغير متوازنة. كما يتطلب FISH تثبيتًا أطول للخلايا قبل التحليل، بينما لا يتطلب PGH سوى نقل الخلايا إلى أنابيب تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). يُعد نقل الخلايا طريقةً أبسط وأقل عرضةً لفشل التحليل. [ 7 ]

الاستخدامات

تم استخدام PGH لإجراء الفحص لـ:

تاريخ

في حين أن التشخيص الوراثي قبل الزرع (PGD) تم إجراؤه في البداية لتحديد جنس الأرانب في عام 1968، إلا أن التشخيص الوراثي قبل الزرع البشري لم يصبح متاحًا إلا بعد تطوير تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) على الحمض النووي لخلية واحدة في عام 1985. [ 2 ] تم تطوير الجينوم قبل الزرع (PGH) لأول مرة في عام 2006 في مستشفى جايز بلندن . [ 6 ]

مراجع

  1. 1 2 "تطوير خريطة النمط الفرداني للجينوم البشري للعثور على الجينات المرتبطة بالصحة والمرض: ملخص الاجتماع" . www.genome.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-03-2016 .
  2. 1 2 3 كوسكون إس، كوباج دبليو. 2010. التشخيص والاختيار الجيني قبل الزرع. مجلة التكاثر والخلايا الجذعية والتكنولوجيا الحيوية 1(1): 120-140.
  3. ↑ شاماش ج، رينشتاين س، وولف-ريزنيك هـ، براس إي، ديكل م، ليتمانوفيتش ت، برينغوز م، غولدمان ب، يونات هـ، دور ج، ليفرون ج، أفيرام-غولدرينغ أ. التنميط الجيني قبل الزرع: تطبيق جديد لتشخيص أجنة حاملي الانتقال الكروموسومي - ملاحظات أولية على عائلتين من حاملي الانتقال الكروموسومي الروبرتسوني. مجلة التكاثر المساعد وعلم الوراثة (2011) 28: 77-83.
  4. 1 2 Altarescu G، Zeevi DA، Zeligson S، Perlberg S، Eldar-Geva T، Margalioth EJ، Levy-Lahad E، Renbaum P. التنميط الفرداني العائلي وتحليل الأجنة للمصفوفات الدقيقة للتشخيص الوراثي قبل الزرع (PGD): دليل على دراسة المبدأ. جي أسيست ريبرود جينيت (2013) 30:1595–1603.
  5. ↑ نيوز آر إكس. 2015. علم الوراثة؛ دراسات من معهد سانجر في مجال علم الوراثة البشرية (النمط الفرداني للجينوم الكامل المتزامن وتحديد عدد النسخ للخلايا المفردة). أتلانتا (جورجيا): لايف ساينس ويكلي.
  6. 1 2 3 رينويك بي جيه، تراسلر جيه، أوستاد-سافاري إي، وآخرون . (13 يوليو 2006). "إثبات المبدأ والحالات الأولى باستخدام التنميط الجيني قبل الزرع - نقلة نوعية في تشخيص الأجنة" . مجلة التكاثر والطب الحيوي على الإنترنت . 13 (1): 110-119 . doi : 10.1016/S1472-6483(10)62024-X . PMID 16820122 .  
  7. ↑ شماش، ج. وآخرون (2011). التنميط الجيني قبل الزرع: تطبيق جديد لتشخيص أجنة حاملي الانتقال الكروموسومي - ملاحظات أولية على عائلتين حاملتين لانتقال روبرتسوني. مجلة التكاثر المساعد وعلم الوراثة، 28(1)، 77-83.
  • «ستُمكّن تقنية جديدة ثورية المزيد من الأزواج من الاستفادة من التشخيص الجيني قبل الزرع» . بيان صحفي صادر عن مستشفى بيتسبرغ العام . مؤسسة غاي وسانت توماس التابعة لهيئة الخدمات الصحية الوطنية، 2006. 12 سبتمبر 2006. مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 سبتمبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2006 .