Genetika - přírodovědná disciplina zabývající se dědičností a proměnlivostí organismů
Genetické poradenství, klinická genetika - lékařský obor, který se zabývá zjišťováním příčin postižení pacientů, rozborem výskytu dědičných chorob v rodinách a na základě zjištěných faktů i doporučením pro následnou reprodukci členů takových rodin. Současně se prostřednictvím laboratorních testů zaměřuje na prevenci narození postižených dětí. Kompletní "genetický kód člověka", tedy informace o všech jeho vlastnostech a znacích, je uložena v kyselině deoxyribonukleové (DNA). Jde o ohromnou molekulu, makromolekulu, stočenou do tvaru dvojité spirály. Jednotlivé úseky DNA pak představují konkrétní geny. Soubor všech genů se nazývá genom. U lidí je převážná většina genetického materiálu podmiňujícího dědičnost uložena v jádrech buněk. Všechny buňky v těle, které jádro mají, pak obsahují identickou jadernou DNA, tedy identickou informaci. DNA spolu s bílkovinami a dalšími látkami vytváří vlákna chromatinu. Jejich mnohonásobným zkrácením vznikají malé struktury - chromozomy. Těch má normální zdravý lidský jedinec v jádru absolutní většiny buněk 46. Z nich 22 párů, tedy 44 chromozomů, jsou tzv. autozomy a 2 chromozomy reprezentují pohlavní chromozomy - gonozomy. Zatímco žena má 2 pohlavní chromozomy XX, muž disponuje pohlavními chromozomy X a Y. To znamená, že fyziologický ženský karyotyp je 46,XX a fyziologický mužský karyotyp je 46, XY. Chromozomy ženy po analýze v genetické laboratoři (46,XX) Chromozomy muže po analýze v genetické laboratoři (46,XY)

Pohlavní buňky mají narozdíl od somatických buněk jen poloviční počet chromozomů. Při jejich vzniku se chromozomy, a tedy i genetická informace v nich obsažená, přesně rozdělí do nově vznikajících dceřinných buněk. Ve zralých pohlavních buňkách je tak přítomná jen poloviční sada, tj. 23 chromozomů.Všechna normální zralá vajíčka ženy nesou 22 autozomů a jeden pohlavní chromozóm X, zralé spermie muže pak kromě 22 autozomů obsahují buď chromozom X nebo chromozom Y.

Pokud dojde při tvorbě pohlavních buněk nebo při jejich splynutí k nějaké chybě v počtu nebo uspořádání dávek chromozomů, může být vzniklý jedinec vážně postižen nebo může mít problém v následné reprodukci.
Lékařská věda nabízí mnoho metod, které minimalizují riziko narození postiženého dítěte (ultrazvuková diagnostika, biochemická a genetická analýza). Tyto metodiky se stále zdokonalují a navíc vznikají postupy zcela nové. Jednou z nich je tzv. preimplantační genetická diagnostika (PGD).
Ta ve spojení s metodikou umělého oplodnění nabízí párům se zvýšeným genetickým rizikem nové možnosti.

Preimplantační genetická diagnostika umožňuje posun diagnostiky do období nejranějšího vývoje embrya ( stáří embrya 3 dny). Za předpokladu, že po proběhlém oplození vajíček metodou umělého oplodnění vznikne více embryí, lze touto metodou vybrat embrya bez sledované genetické poruchy. Tím se zvýší pravděpodobnost otěhotnění a porodu zdravého dítěte. Současně je tak sníženo riziko abortu nebo nutnosti přerušit těhotenství z genetických důvodů.

Preimplantační genetická diagnostika spojuje embryologickou a genetickou kontrolu embryí. Využívá se faktu, že každá buňka embrya by měla obsahovat stejnou genovou výbavu a toho, že v raných fázích vývoje embrya nejsou jednotlivé buňky ještě specializovány k různým funkcím. Odběr buňky z embrya

Během standardní prodloužené kultivace je dynamika růstu a morfologie každého embrya sledována embryologem a podle vývoje embryí je vybrán optimální den k transferu. Embryolog samozřejmě volí embrya s nejlepší morfologickou a vývojovou charakteristikou. Přestože existuje určitá korelace mezi dynamikou vývoje, morfologií embrya a jeho prognózou z hlediska těhotenství, pro některé páry se zvýšeným genetickým rizikem není tento typ hodnocení zcela dostačující. PGD umožňuje prohloubit a zpřesnit proces výběru nejvhodnějších embryí k transferu. Z optimálně se vyvíjejícího embrya jsou pomocí mikromanipulační techniky odebrány 1-2 buňky (blastomery).

Protože buňky embrya v rané fázi vývoje nejsou ještě specializovány, tento zásah životaschopné embryo nezatíží a to normálně pokračuje v dalším vývoji. Získaná buňka je opracována a předána k cílené genetické analýze. Protože se jedná jen o materiál z 1 -2 buněk, je nutné genetické vyšetření zacílit určitým směrem. Po provedené genetické analýze jsou k transferu do dělohy vybrána pouze embrya s normálním genetickým nálezem (tj. bez sledované genetické poruchy). Díky tomu by mělo dojít k zvýšení pravděpodobnosti otěhotnění a úspěšného zakončení gravidity. Jak již bylo zmíněno, vyšetření jedné nebo několika genetických poruch nemůže zaručit, že přenášená embrya nenesou nějakou jinou (nesledovanou) genetickou poruchu.

Obrázek znázorňuje PGD analýzu provedenou z 1 buňky třídenního embrya. Sledována je přítomnost chromozomů číslo 13, 18, 21, X a Y, které se nejčastěji vyskytují v početních odchylkách u postižených narozených dětí. Pohlavní chromozomy X a Y se zde vyskytují každý v jedné kopii, všechny další barevné signály indikující jednotlivé chromozomy 13,18, a 21 jsou v buňce přítomny po dvojicích. Jde tedy o normální nález, z toho embrya se může narodit zdravý chlapec.

Obrázek ukazuje výsledek PGD analýzy z buňky třídenního embrya. Pohlavní chromozomy X a Y jsou každý v jedné kopii, chromozomy 13 a 21 jsou přítomny ve dvojicích, ale chromozom č. 18 se vyskytuje v buňce v třikrát. Jeden chromozom je navíc. To znamená, že plod mužského pohlaví by se v důsledku toho narodil velmi těžce postižen (tzv. Edwardsův syndrom).

Co to je?
PGD je diagnostická metoda, která v návaznosti na IVF program umožňuje testovat některé genetické vlastnosti embryí před jejich zavedením do dělohy.

Jak to funguje?
Embryo staré 3 dny se již skládá z mnoha buněk. Ty se zatím nikterak nespecializují a každá z nich v sobě nese kompletní genetickou informaci. Z embrya můžeme 1 nebo 2 buňky vyjmout a podrobit je genetické analýze. Tento zásah zárodky většinou přežijí bez jakékoli újmy a normálně se dále vyvíjejí.

K čemu to není?
Preimplantační diagnostika nedokáže plně zaručit výběr embrya, které nemá žádný defekt. Je to dáno principem metody, kdy se dá vyšetřit jen určité spektrum odchylek, kterými jsou embrya daného páru nejvíce ohrožena. Stejně tak nemůže zaručit úspěch IVF programu, tedy implantaci embrya po transferu do dělohy a vznik těhotenství. Nemůže garantovat narození zdravého dítěte. To vše je ovlivňováno velkým množstvím dalších faktorů.

K čemu to je?
Preimplantační genetická diagnostika umožňuje odhalit především řadu závažných odchylek v počtu chromozomů, které brání správnému vývoji embrya. V genetické výbavě embrya též dokážeme odhalit některá konkrétní dědičná onemocnění nebo odchylky ve stavbě chromozomů. Vývoj jde neustále kupředu, odhalitelných defektů neustále přibývá. Šanci na úspěch IVF programu zvyšujeme tím, že embrya která jsou v provedených testech odhalená jako chybná, netransferujeme. Bez PGD bychom tuto informaci nezískali a transferovali bychom často i embrya, která nemohou dát vznik normálnímu těhotenství.