diagnosi genetica NGS

Diagnosi genetica degli embrioni  PGD con la tecnica  Next generation sequencing (NGS)

La PGD  di una malattia ereditaria con tecnica NGS  è oggi quella più avanzata per analizzare tutta la sequenza di basi azotate (composti chimici) che compongono il DNA di un gene. E’ chiamata anche tecnica di sequenziamento di seconda generazione, per distinguerla da quella precedente scoperta nel 1975 (per questo lo scienziato Frederick Sanger ricevette il premio Nobel). Il sequenziamento automatico secondo il metodo Sanger ha dominato nella scienza e nell’industria per almeno 20 anni e ha consentito il sequenziamento del genoma (insieme di tutti i geni) umano e la scoperta di oltre 2.500 malattie genetiche monogeniche. Con la Next Generation Sequencing  il principale vantaggio è la possibilità tecnica di produrre un volume enorme di dati a costi estremamente più bassi e in tempi estremamente più rapidi

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Possono essere studiate  le malattie genetiche ereditarie (es. Fibrosi Cistica, Beta Talassemia, etc.), ed anche le alterazioni del numero dei cromosomi (e cioè le cosiddette aneuploidie cromosomiche, come per esempio la trisomia del cromosoma 21 o Sindrome di Down).

La NGS, inoltre, può essere applicata per evidenziare gli sbilanciamenti cromosomici prodotti negli embrioni da pazienti portatori di traslocazioni cromosomiche o altri tipi di alterazioni cromosomiche di tipo strutturale (es. delezioni, inversioni, duplicazioni).

Nella PGD o nella  PGS (screening genetico preimpianto ) per una valutazione completa dell’embrione  mediante tecnica NGS, la biopsia   viene effettuata allo stadio di blastocisti (in 5° giornata di sviluppo embrionario). Il prelievo delle cellule viene effettuato sul “trofoectoderma” la parte più esterna dell’embrione che formerà la placenta, mantenendo inalterata la sua integrità e  le sue possibilità di impianto in utero.

L’analisi genetica e cromosomica eseguita sulle cellule embrionali impiegando la tecnica NGS è molto complessa.

Si ottiene dapprima la liberazione del DNA dal nucleo cellulare,e poi mediante una reazione di amplificazione enzimatica in vitro, conosciuta come Whole Genome Amplification (WGA),si moltiplica milioni di volte il DNA embrionale.

mitocondrioSuccessivamente il DNA embrionale viene  analizzato mediante una sofisticata analisi bioinformatica, che consente di individuare la presenza nell’embrione di eventuali malattie genetiche o aneuploidie cromosomiche.

Questa tecnica , più rapida e molto più approfondita rispetto il CGH Array utilizzato finora, permette anche di identificare  le anomalie presenti nel Dna mitocondriale, ereditato per via materna.

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