Præimplantations Genetisk Diagnostik (PID)

Publiceret Januar 1999

Da den forhenværende sundhedsminister Birthe Weiss overdrog sit ministerium til vor nuværende sundhedsminister Carsten Koch, sagde hun bl.a: "Et af de ord du bliver nødt til at lære at udtale er 'Præimplantationsdiagnostik'." Dette burde vel være ensbetydende med at denne teknik er af afgørende betydning for vores sundhedssystem. At dømme fra adskillige debatter i Folketinget vedr. lovgivningen om bl.a. denne teknik er det i hvert fald en teknik der kan sætte sindene i kog, hvilket kan undre, når man har lidt indsigt i hvad teknikken kan bruges til, og hvor mange personer den vil betyde noget for.

For tyve år siden blev det første "reagensglasbarn" født ved hjælp af den såkaldte IVF-teknik (in vitro fertilisering) der helt simpelt går ud på at befrugtningen af en ægcelle foregår i laboratoriet (i en petriskål) og efter få delinger lægges op i kvindens livmoder. Denne teknik var dengang kun mulig når ufrugtbarhed havde en ren fysisk forklaring, typisk når kvindens æggeledere ikke fungerede. Teknikken er siden blevet forfinet med teknikker som ICSI (intracytoplasmic sperm injection), hvor en enkelt sædcelle isoleres og injiceres i ægcellen, og MESA (microsurgical epididymal sperm aspiration), hvor sædcellen aspireres direkte fra bitestikel for derefter at injiceres i ægcellen. Dette muliggør at mænd med meget få sædceller, manglende/lukkede sædledere eller anden form for dårlig sædkvalitet kan blive biologiske fædre. Disse teknikker gør det endvidere muligt at tilbyde kunstig befrugtning med enten sæd-, eller ægdonation. For alle disse teknikker gælder det at der er tale om sædvanligvis infertile par, der ved denne teknik kan reproducere sig.

PID derimod henvender sig til en helt anden gruppe af par, nemlig de par der har risiko for at deres barn vil lide af en arvelig sygdom. Disse par er sædvanligvis fertile. Sådanne par har i mange år haft muligheden for at få foretaget prænatal diagnostik (fosterdiagnostik) i form af enten en fostervandsprøve eller en moderkagebiopsi. Det udtagne fostervæv analyseres derefter ved hjælp af forskellige teknikker (se senere) for den relevante sygdom. Disse analyser foretages i dag i 14.-15. (fostervandsprøve) eller 9.-10. (moderkagebiopsi) graviditetsuge. Hvis fostret har den pågældende sygdom, tilbydes abort. Svaret foreligger inden for fra 1-2 dage og op til 2 uger, hvilket betyder at nogle kvinder vil abortere relativt langt henne i graviditeten. Da gentagelsesrisikoen for at få et sygt barn er mellem 25 og 50 %, kan dette betyde at kvinden må igennem flere aborter før et rask bart er opnået.

Med udviklingen af IVF-teknikken er det i løbet af de sidste 5 år blevet muligt at udtage en enkelt celle (blastomér) fra zygoten efter 3.-4. kløvningsdeling, typisk når den indeholder 8-10 celler. En sådan celle indeholder hele fostrets genom, og en arvelig defekt vil således kunne påvises på dette tidspunkt. Man kan derefter udvælge de embryoner der ikke har denne defekt og kun lægge (implantere) normale befrugtede æg op i kvindens livmoder. PID er således en meget tidlig form for prænatal diagnostik med det formål at eliminere de embryoner med en alvorlig genetisk sygdom før oplægningen (implanteringen) i kvindens livmoder.

Dette lyder i al sin enkelhed jo meget besnærende. Kun raske embryoner får lov til at udvikle sig, og kvinden undgår at abortere flere gange i træk. Teknikken kan i øvrigt også accepteres hos personer der normalt er mod abort, f.eks. af religiøse årsager, idet denne form for fravælgelse ikke hører ind under en abort i teknisk forstand.

Der er imidlertid, man kan sige naturligvis, en lang række forhold der gør at dette ikke er en teknik der let og ubesværet kan erstatte det normale tilbud om prænatal diagnostik til familier med arvelige sygdomme.

Teknikken der anvendes ved analysen af de enkelte celler er også uhyre vanskelig og kræver særlig omhyggelighed, da der kun er én enkelt celle til rådighed. De to vigtigste metoder skal omtales her. PCR til diagnostik af monogene sygdomme og FISH (fluorescent insitu hybridization) til diagnostik af kromosomsygdomme. Der har allerede vist sig mange problemer ved anvendelse af disse metoder, men der udvikles hele tiden nye teknikker til løsning af problemerne.

Diagnostik af monogene sygdomme

Hvis den genetiske defekt for en bestemt sygdom er kendt, er det normalt en simpel opgave at undersøge om en person har denne bestemte defekt. DNA isoleres fra en blodprøve fra personen, eller når det drejer sig om prænatal diagnostik, fra moderkageceller/dyrkede fostervandsceller. Efter opformering med PCR-teknik, hvor primerne er udvalgt således at de flankerer mutationen, analyseres PCR-produktet herefter for tilstedeværelse/fravær af den pågældende mutation, fx. ved en restrikstionsanalyse, direkte sekventering eller ved en anden af de mange teknikker der er udviklet til dette formål. Denne metode er rutine for DNA-diagnostiske laboratorier og har en meget stor følsomhed.

Når vi taler om PID er dette en langt vanskeligere sag, da der kun er en enkelt celle til rådighed. Dette betyder i første række at risikoen for kontaminering, som er en fejlkilde ved PCR-teknikken, er meget stor. Dette problem kan minimeres ved brug af forskellige særlige slusesystemer og ekstra agtpågivenhed.

Et andet problem der er langt vanskeligere at takle, er det fænomen der kaldes allel drop out. I den enkelte celle er der kun to kopier af det samme gen, to alleller, til stede. Hvis den ene allel amplificeres præferentielt under de første PCR cycler, vil allel drop out kunne opstå. Dette vil have forskellig betydning for konklusionen, betinget af hvilken arvegang der er tale om. Hvis det drejer sig om en autosomal recessiv sygdom, hvor det kræves at begge alleller er defekte, kan man fejltolke resultatet fra et heterozygot embryon (rask), og konkludere at embryonet er sygt. Dette vil ikke nødvendigvis have alvorlige konsekvenser, da et sådant embryon ikke vil blive anvendt. Et homozygot foster (rask eller sygt) vil derimod ikke give anledning til en fejlkonklusion. Hvis det drejer sig om en autosomal dominant sygdom, hvor kun den ene allel behøver at være defekt, vil det jo være en katastrofal fejl, hvis kun den normale allel amplificeres. Allel drop out er en fejlkilde der for det første er svær at opdage, og som man for det andet altid, ligegyldigt hvor god en teknik der udvikles, må tage højde for ved rådgivningen af parrene inden PID igangsættes.

Kromosomsygdomme

Der tilbydes i dag prænatal diagnostik for kromosomsygdomme til kvinder over 35. En kromosomundersøgelse udført på et metafasepræparat har traditionelt været en del af standardundersøgelsen ved prænatal diagnostik. Kromosomundersøgelsen kan foretages efter både fostervandsprøve og moderkagebiopsi og kræver normalt en celledyrkning der typisk varer fra 1 til 2 uger, lidt kortere for chorionvillusvæv end for forstervandsceller.

Efter udviklingen af molekylærcytogenetiske teknikker (FISH-teknik) i løbet af 1990’erne, er det i dag muligt at screene for de almindeligst forekommende numeriske kromosomaberrationer (kromosomerne 13, 18, 21, X og Y) på interfasekerner i føtale celler fra enten fostervand eller moderkagevæv. Det er derfor ikke nødvendigt at dyrke celler. Der anvendes fluorescensmærkede DNA-prober der genkender de nævnte kromosomer, og man kan således direkte se antallet de pågældende kromosomer i mikroskopet. Denne teknik kan direkte overføres til PID. FISH-teknikken er ikke lige så følsom for kontaminering som PCR-teknikken. Det største problem FISH er at de 8-10 celler zygoten består af på dette tidspunkt, ikke altid er fuldstændig identiske. Fænomenet mosaicisme har vist sig at være hyppigt forekommende, og man ved ikke hvilken betydning det har for udviklingen af fostret. Mosaicisme er et kendt problem efter moderkagebiopsi. Her kan det dog løses ved dyrkning af cellerne. Denne mulighed er ikke til stede ved PID.

Teknikken kræver at graviditet opnås som følge af IVF. De par der har risko for at få et barn med en genetisk sygdom, er normalt fertile og kvinderne skal nu igennem en kunstig befrugtning, der indebærer hormonstimulering, således at mange æg kan modnes på éngang. Denne stimulering er ikke altid behagelig eller ufarlig. Udtagningen af de modne æg, helst 8-10 i alt, foregår under ultralydvejledning. Derefter befrugtes de udtagne æg med mandens sæd. Når zygoten indeholder 8-10 celler, stikkes en kanyle gennem zonapellucida, og der udtages 1-2 celler. Disse celler analyseres derefter for den relevante sygdom, og der udvælges to embryoner, uden defekten, som derefter lægges op i kvindens livmoder. Det er imidlertid ikke alle forsøg der fører til graviditet, og risikoen for abort i de første graviditetsuger er også til stede. Dette kan betyde at parret skal igennem flere IVF-forsøg, før graviditet opnås. Da man igen skal huske at parrene er normalt fertile, skal man undgå at de bliver gravide på normal vis i denne periode.

Under folketingsdebatten vedr. PID var en af bekymringerne at alle (!!) ville ønske at få tilbudt PID og at de ville bede om at få undersøgt deres kommende børn for alle sygdomme, samt kunne vælge mellem drenge og piger osv. Dette er jo en ret absurd tanke, når man tager omstændighederne i betragtning. Det blev således foreslået at PID kun skal være tilladt hvis det drejede sig om "alvorlige sygdomme". Det har tidligere vist sig at det er meget svært at lave en liste over "alvorlige sygdomme", da den samme sygdom ikke altid er lige alvorlig, samt at folk ikke betragter den samme tilstand som lige alvorlig. Erfaringen fra prænatal diagnostik har endvidere vist at der uhyre sjældent forekommer ønsker om børn af et bestemt køn, eller ønsker om speciel øjen/hårfarve eller fravalg af fx. farveblindhed hos drenge.

Når alle disse fejlkilder og problemer er overstået, skal det understreges at dette er en teknik der kan anvendes på mange måder, og som kan hjælpe med at klarlægge en hel række spørgmål vedrørende fosterudviklingen. Det vil også ved hjælp af denne teknik være muligt at forudsige hvilke æg der er bedst egnede ved IVF og således at kunne hjælpe infertile par til hurtigere opnåelse af graviditet.

Med hensyn til PID ved arvelige sygdomme vil denne teknik kun have begrænset anvendelse. Det er helt klart at nogle familier vil ønske dette. Efter måske tre til fire aborter i 12 graviditetsuge er det klart at PID er et alternativ. Bekymringerne fra lovgiverne bør derfor hellere rette sig mod, hvor mange laboratorier der skal specialisere sig inden for denne meget krævende teknik. Man kunne vel udmærket forestille sig at der kun var et enkelt dansk evt. kun et nordisk center, således at fornøden ekspertise kan opnås.