EmbryoGenetics

Conținutul cărții:

Stimați colegi,.

Știința geneticii umane a avansat într-un ritm exponențial de la identificarea structurii dublu-helix a ADN-ului în 1953. La numai 25 de ani de la această descoperire, prima genă a fost secvențiată. Eforturile ulterioare în decurs de câteva decenii au adus secvențierea avansată de generație următoare și noi instrumente pentru editarea genomului, permițând oamenilor de știință să scrie și să rescrie codul vieții. Acum ne dăm seama că genetica reprezintă încă un sistem de tehnologie a informației care urmează legea lui Moore, conform căreia puterea de procesare a calculatoarelor se dublează aproximativ la fiecare doi ani. Este important de reținut că, datorită acestor progrese rapide și sofisticate, orice instrumente sau studii aplicabile geneticii adulților pot fi acum aplicate și embrionilor.

Tulburările genetice afectează 1% din nașterile vii și sunt responsabile pentru 20% din spitalizările pediatrice și 20% din mortalitatea infantilă. Multe tulburări sunt cauzate de mutații genetice recesive sau legate de X, purtate de 85% dintre oameni. Deoarece reproducerea asistată ne-a înzestrat cu tehnologii precum fertilizarea in vitro care oferă acces la embrioni umani, am început să depistăm unele boli genetice prin simpla selecție a sexului. Primele nașteri vii în urma testării genetice preimplantare (PGT) pentru identificarea sexului în cazul bolilor legate de X au fost raportate de Alan Handyside în 1990. Această lucrare inovatoare a utilizat identificarea embrionilor masculi și transferul selectiv al femelelor normale sau purtătoare neafectate ca dovadă de concept pentru evitarea bolilor genetice, deschizând calea pentru extinderea conceptului la PGT pentru bolile monogenice (PGT-M), inclusiv defectele Mendeliene cu un singur gen (autosomal dominant/recesiv, X-linked dominant/recesiv), letalitatea severă în copilărie sau boala cu debut precoce, predispoziția la cancer și tiparea HLA pentru transplantul de celule stem histocompatibile din sângele cordonal. Ulterior, am trecut la identificarea și selectarea embrionilor euploizi prin analizarea tuturor celor 23 de perechi de cromozomi în 4-8 celule din trofectoderm, denumită PGT pentru aneuploidie (PGT-A).

PGT-A utilizează în prezent tehnologiile de secvențiere de ultimă generație pentru a descoperi aneuploidii de origine meiotică și mitotică care afectează cromozomi întregi, precum și duplicări/deleții ale unor regiuni cromozomiale mici. Un pas înainte a fost reprezentat de utilizarea rearanjamentelor cromozomiale structurale (PGT-SR) pentru a identifica translocațiile Robertsonian și reciproce, inversiunile și rearanjamentele echilibrate vs. dezechilibrate. Un alt progres a venit cu PGT pentru marcarea riscului poligenic (PGT-P). Această tehnică ne duce de la a învăța să citim cuvinte simple la a începe să înțelegem poezia (de exemplu, de la PGT-M/A/SR la PGT-P pentru predicția riscului multifactorial, poligenic). Bolile multifactoriale comune precum diabetul, bolile coronariene și cancerul sunt cauzate de o combinație de factori de mediu, de stil de viață și genetici.

În prezent, se generează scoruri de risc pentru a prezice probabilitatea apariției unor astfel de boli complexe, ulterioare, în embrioni. În plus, trecem de la selecția embrionară la intervenție, deoarece codul genetic nu este doar lizibil, ci și rescriptibil. Într-adevăr, editarea genelor este acum posibilă cu ajutorul unor instrumente precum CRISPR/Cas9, care sunt aplicabile tuturor speciilor, inclusiv embrionilor umani.

În această ediție specială, invităm recenzii, primerii și lucrări de cercetare originale care contribuie la înțelegerea noastră a geneticii embrionilor umani. În mod specific, am dori să compilăm cunoștințele actuale în PGT pentru boli monogenice (PGT-M), PGT pentru aneuploidie (PGT-A), inclusiv mozaicism, PGT pentru scorarea riscului poligenic (PGT-P) și editarea genelor în embrionii umani. Manuscrisele pot viza atât știința fundamentală, cât și impactul clinic al embriogeneticii în medicina reproductivă, medicina materno-fetală și pediatrie. Așteptăm cu interes contribuțiile dumneavoastră.