什么是第三代试管婴儿技术?

第一个试管婴儿诞生于1978。之后,世界各国纷纷引进试管婴儿技术,并不断发展。现在试管婴儿技术已经发展到第三代。与第一代和第二代试管婴儿相比,第三代试管婴儿从基因遗传学的角度对试管婴儿技术进行了新的突破。

第一代“试管婴儿”应该叫体外受精与胚胎移植,“试管婴儿”只是一个俗称。

第一代试管婴儿是指将患者的卵子和精子在培养皿中混合使卵子受精,然后将体外培养的受精卵产生的胚胎移植到患者子宫内的一种辅助生殖技术。

第二代技术从1996开始应用,针对丈夫严重少精、弱精或无精子,需要睾丸活检获取精子的夫妇。

相比第一代,技术已经成熟了很多。第二代“试管婴儿”的正确名称是卵胞浆内单精子注射。这是一项精确而精细的技术,需要在显微镜下操作。用特殊的固定器将卵子固定,然后用细长的针管吸取一个精子,它穿过渗透带和卵细胞外的卵膜。

2000年后开始应用第三代试管婴儿技术,适用于部分有遗传病和染色体异常的夫妇。如血友病、地中海贫血等。可以选择这项技术。

因为有些遗传病位于性染色体上,所以可以同时鉴定胚胎的性别(XX,XY)。

第三代试管婴儿是迄今为止最成熟的试管婴儿培养技术。第三代“试管婴儿”其实侧重于胚胎植入前的基因诊断。和第一代、第二代“试管婴儿”一样,通过体外受精获得胚胎。当胚胎发育成4-8个细胞的小胚胎时,在显微镜下取出1或2个细胞(医学上俗称线粒体)进行遗传检查,并保持其完整性。如果明确胚胎没有遗传病,就移植到人体子宫继续生长发育。

目前可检测的遗传疾病

染色体疾病:染色体数目和结构异常引起的疾病称为染色体疾病。目前已知的染色体疾病有300多种,大部分都伴有生长迟缓、智力低下、畸形、性发育障碍等各种先天性缺陷。染色体疾病在人群中并不少见。

x连锁遗传病:血友病、杜氏肌营养不良、红绿色盲临床常见。X连锁隐性遗传病的规律是女性携带者无症状或表现很轻,男性携带者必然患病。

单基因异常:人体的物质代谢包括一系列复杂的生化反应,这些反应都是在生物催化剂——酶的参与下进行的。如果由于基因突变引起的遗传缺陷而不能合成某种酶,或者合成的量或结构异常,则某种代谢过程受阻或不能正常进行,即先天性代谢缺陷病。

常见的染色体异常

染色体三体和单倍体:染色体22,21,16,15,13,XO,XXX,XYY。

染色体平衡异位:罗氏异位

常见单基因疾病

常染色体隐性疾病:囊性纤维化、β地中海贫血、脊髓性肌营养不良。

常染色体显性疾病:强直性肌营养不良、亨廷顿氏病、神经纤维瘤、腺瘤性息肉病

X染色体连锁疾病:脆性X综合征、杜兴氏和贝克尔氏肌营养不良症、血友病。

2000年3月23日,中国首例第三代试管婴儿在中山医科大学附属第一医院诞生。当天晚上9点,一名血友病患者在中山一院产下一名健康的女婴。

什么是PGD(植入前基因诊断)?

PGD有什么好处?

1,流产造成的心理压力

2.堕胎引发的伦理问题。

3.体外受精的胚胎在植入子宫前进行遗传学测试,选择正常的胚胎植入母体。

PGD的适用范围:

1,单基因遗传病

2.染色体异常

3.HLA分型

4、非整倍体筛选

PGD的一个重要前提:

提供适当的卵巢刺激以确保提取最大数量的成熟卵母细胞,以便获得足够数量的胚胎用于测试。如果估计只能提取少于6个卵母细胞,则应取消PGD。

PGD的核心技术

1,激光穿刺取样(1-2个胚胎细胞)

2.DNA提取和扩增

3.Fish(荧光原位杂交)技术:原位杂交。染色体水平

4.PCR(聚合酶链式反应):单基因扩增。

如何对单基因疾病进行PGD;

PGD,PCR结合测序技术是单基因遗传病的常用方法(等位基因缺失是对单细胞PCR技术的挑战)。

处于分裂阶段的单细胞PGD可能需要两次扩增才能达到所需的DNA量。

连锁分析在PGD中起着重要的作用。扩增失败和污染已经成为PGD更突出的问题。

如何对异常染色体结构进行PGD

可用于检测染色体异常的技术包括FISH、CGH和SNP微阵列。

最新技术:NGS高通量测序

PGS(植入前基因筛查)

第一代:PGD-荧光原位杂交

DNA探针用于筛选23对染色体中的局部片段,这些染色体通常是代表性的染色体13、16、18、21、22、X和Y..

局限性:

1,单次检测疾病种类少,每个卵裂球只能用5 ~ 8个探针。

2.结果的可靠性不足。3%的卵裂球将没有信号,5%将有错误的结果。

比较基因组杂交

CGH原则:

1.同时制备待测样品DNA和正常核型的人类基因组DNA(浓度要差不多)。

2.用不同的荧光染料标记两种基因组DNA。

3.将两种基因组DNA混合,然后与正常人类中期染色体杂交。

4.检测两种荧光的比值,计算DNA的拷贝数。

第二代:PGD-aCGH比较基因组杂交技术,俗称基因芯片

CGH的优势:

它可以一次检测23条染色体。

CGH的缺点:需要DNA扩增,可能出现扩增失败或外界污染。

局限性:

1,无法检测到“平衡”易位。

2.极低水平的嵌合体不能被检测到,其正常胚胎可能被误判。

3.点突变无法检测,大量单基因突变遗传病被漏诊。

PGD-NGS,高通量测序技术

主要包括全基因组重测序、全外显子测序和靶区测序,属于新一代基因测序的范畴。NGS技术可以在短时间内准确定位基因,可以检测染色体疾病和各种单基因疾病(常染色体隐性遗传病、常染色体显性遗传病、X连锁疾病、遗传性肿瘤等。)全胚胎基因组,可同时检测非整倍体、拷贝数异常和孤雌二倍体引起的疾病,从而大大提高妊娠率,降低流产率、出生缺陷和遗传病风险。

PGD/PGS的实际优势

提高成功率

PGS之后,成功率可高达76%

降低遗传疾病的风险

性选择

降低堕胎率

尤其是老年患者。

提高活产率

提高婴儿回家的报告率。