胚胎著床前基因診斷的特快車：次世代定序NGS PGS 博元婦產科訂做優生寶寶 TVBS報導 博元婦產科 基因晶片 試管嬰兒 終結白家近百年的三代漸凍人 http://www.youtube.com/watch?v=lyVGwZzjguY
2014.10.25

 胚胎著床前基因診斷的特快車：次世代定序NGS PGS

 
TVBS報導 博元婦產科 基因晶片 試管嬰兒 終結白家近百年的三代漸凍人 
 
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訂做健康試管寶寶.TVBS,報導:博元“PGD”基因晶片試管嬰兒訂做健康試管寶寶 終結CMT“三代”相傳惡夢！
 
 
TVBS,報導 博元婦產科   胚胎著床前基因診斷(PGD)試管嬰兒  基因晶片 試管嬰兒 ,,,基因晶片 試管嬰兒   第三代 試管嬰兒 晶片PGD試管嬰兒 終結白家近百年的三代漸凍人  
 
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至少為450～500萬的家庭帶來歡樂，
但試管嬰兒因為費用的關係，
絕大部分都出生在工業化國家，
因為他們才負擔的起做試管嬰兒的費用，
據統計大約佔1～5％．
 
為什麼試管嬰兒的成功率到目前為止，
平均各個年齡群的平均懷孕率大概只有在30％，
植入的胚胎有85％不會著床或著床後流產，
等於白白植入子宮．
也因為大家對於試管嬰兒的胚胎植入之後是否能夠著床、能不能懷孕不太有信心，
所以會傾向多放幾個胚胎，
因此造就了20～25％的多胞胎比例，
多胞胎有多胞胎的風險：
這對胎兒造成了容易早產或體重過輕的問題，
對於媽媽來講，可能增加姙娠高血壓、姙娠糖尿病、早期破水的風險．
 
我們必須要減少多胞胎產生的比例，唯一的解決方法是：一次只植入一顆胚胎，叫做「eSET」．e代表的是：選擇性的，SET代表：單一胚胎植入，
但你有沒有辦法保證這個胚胎植進去就一定能夠成功（哪有人有這樣的信心），
因此進行胚胎的單細胞全基因篩檢變得很重要．
 
通常我們選胚胎都是看外觀，以貌取人，
當胚胎切片愈做累積愈多經驗，胚胎著床前基因診斷愈做愈準確，
在我們對比之下發現，
傳統選胚胎的方法，不論是用顯微鏡，還是用現在最進步的縮時攝影來選，
都會看走眼，
早在1993年美國的聖地牙哥．妙恩 Santiago Munne 已經提出這樣的警訊．
 
我們來區分兩個名詞，
一個是PGD，一個是PGS．
(1)PGD的意思是說做胚胎切片，可能是第三天的胚胎或第五天的囊胚，
來診斷遺傳疾病、單基因疾病或平衡性轉位．
(2)PGS是胚胎著床前的基因前篩檢，它是要看全部的染色體，所以它可以：
1.減少染色體異常的寶寶，如唐氏症．
2減少流產率．
3.增加試管嬰兒胚胎著床率．也因此帶來了較高或很高的懷孕率．
 
 
    做了胚胎切片挑選染色體正常植入子宮，
    目前全球至少有五篇研究文獻可以證實PGS能夠增加試管嬰兒著床率和成功懷孕率，
    (1)從最早期2010年的克羅拉多的史古特拉夫和義大利羅馬的佛羅歌尼，他們認為一個胚胎經過篩檢之後，可以增加36％的著床率；
   (2) 紐約的楊博士認為有40％的增加率；
    (3)史古特拉夫還有一篇是增加32％的著床率
    (4)紐澤西的活曼（他是紐澤西RMA NJ團隊的一個成員）認為有32％的成功率增加；
   (5) 史考特認為可以增加到28％的胚胎著床率．
   總之：不管增加28％也好，增加40％也好，PGS都是增加很高的著床率．
 
胚胎著床率的增加，會讓我們試管嬰兒更有信心去執行單一胚胎植入eSET，
但是胚胎進行篩檢染色體，
我們會面臨幾個挑戰：
因為胚胎的數目有限，有時候只能切片到1～2個胚葉細胞，想一想有沒有辦法在1個細胞的情況下，
檢查全部24個染色體，全基因也檢查，價格同時便宜一點，檢查更準確一點．目前的胚胎切片並不是每個試管嬰兒病人都負擔的起的理由是
因為PGS的檢查費用很貴，1顆array-CGH的一個胚胎檢查費用可能要1萬2到1萬8千元(400歐元)．
其次就是它無法看全部的染色體及單基因疾病，
另外就是它的時間很耗時，會超過24小時，
所以如果能夠更快速、
價錢更便宜、
更全面的檢查全部染色體視病人接受度的很關鍵因素．
 
(2)檢查單基因疾病與全部染色體全部分析．
(3)能否再看其他的異常？比如說粒腺體的mtDNA染色體異常．
  
我們要做胚胎切片快篩除了將進行細胞切片以外，
還需要將細胞溶解來進行全基因的放大，
如果可以用NGS次世代定序就會更快速了！
目前次世代定序在全世界有三套系統：
1.英國倫敦牛津大學˙ion PGM TM系統，這種次世代定序希望能夠達到3個目標：
　（1）臨床操作簡單．
     （2）每個胚胎、每個細胞，單一個細胞就可以掃瞄．
     （3）速度快、8小時之內有報告．
     為了要能夠操作簡單，因此這套儀器中最好能夠使用自然的單基因核苷酸多樣性來掃瞄，
     這樣會比較便宜．
     英國牛津大學使用ION PGM次世代定序NGS的第一個報告出爐，
     NGS能夠做全基因放大，
     他們使用的儀器是˙ion PGM系統，
     一次可以判讀250萬個晶片點，
     可以分析0.5Gb的資料，
     每一個檢體可以判讀52000～110000次，
     平均每個檢體可以判讀77000次．
     平均用NGS檢查一個胚胎成本為70歐元(台幣2700元，相較於aCGH高達400歐元，近台幣15000元)
     
如果這樣來分析每個染色體所需要的時間，大概要1000～7000個PLES，
所以他們做出來的胚胎染色體就非常的清楚，
經過電腦分析之後，呈現出一個圖示，
因為電腦分析的是一個數據，透過圖樣化我們可以看到全部的染色體．
 
  
 
 
還可以檢查單基因染色體報告，
牛津大學有一個用52個試管嬰兒病人胚胎及10個已經確定染色體異常的細胞株，
用這62個細胞去做次世代定序NGS，
經過判讀有100％正確率，
當中有58個被判讀為染色體異常，
有4個為染色體正常，
它的診斷率高達100％，沒有一個誤判，
判讀的報告看起來有點像微陣列基因晶片aCGH，
也因此，我們可以看到報告圖非常的清晰看出染色體多套體或單套體．
 
用次世代定序分析這7個報告全部出爐，
有2個病人，
每個病人都只放1個次世代定序NGS檢驗過的正常染色體胚胎植入，
分別在2013年生下2個健康寶寶．其中一個叫作大衛 李維，已經兩歲了。
 
經由次世代定序判讀完全正確的話，植入1顆胚胎就是1個寶寶，
著床率接近100％，
請注意這個系列的報告不包含中國大陸的華大基因公司的BGI系統．
 
所以從這2個臨床上病人、
7個胚胎切片的案例來看，
我們可以發現胚胎著床前基因診斷，
NGS像是坐著高鐵的超快速度分析胚胎，藉由它臨床上的威力．
需要8小時就能做新鮮胚胎植入，
而不需要冷凍，藉此來減少病人的花費呢？
 
根據分析，次世代定序大約平均花費70歐元，現在台幣大約1：38，
折合約台幣2700元，
相對於微陣列array-CGH一個胚胎要12000～18000元，
大約打了3折，簡直跳樓大拍賣，
而且所需要的時間不到8小時，也就是說，
第5天分析，第6天就可以植入胚胎，
整體臨床上來看，跑起來大概不用8小時，
實際上的報告，
以一個第六對染色體單套體來看，報告非常的清晰，在第六個染色體處往下掉．
 
全體所需要的時間，即便是跑300個晶片點也不用8個小時，
這個是使用Ion PGM系統．
實際上的報告還包括了基因突變點，
比如說有一位病人他有囊狀纖維化基因，
在次世代定序的報告也是清晰可以判讀．所以它可以看染色體，
它可以看單基因疾病，
它同時可以看胚胎細胞質裡面的粒腺體的mtDNA，
比如說有一位病人他有mtDNA的缺陷，在次世代定序可以很清晰看到整個斷點．
 
在這個研究也附帶察覺出一個有趣的發現，
在47個囊胚做次世代定序，
他們發現在這一群胚胎裡面分析出
正常染色體細胞質中mtDNA的量較少，
如果是染色體異常，它的mtDNA量較高；
同時他們也發現，有趣、具有統計學上的意義是，
隨著年紀的增長，mtDNA的量會增加，
比如說從29到44歲，卵子裡面mtDNA的量，年輕者會較少，大約0.001的量；如果是44歲，會到達0.004．
這具有統計學上的意義．
 
換句話說，如果一個女人從年輕到老，
她卵子裡面的細胞質，也就是雞蛋裡蛋白的部分，她的mtDNA的量會增加．
臨床上也發現，
在2013年義大利的佛羅哥李報告了一個案例，病人經由NGS染色體分析挑出正常的染色體植入，
這個染色體正常的胚胎居然沒有著床成功，事後分析發現，
原來即便是染色體正常，但胚胎細胞質裡的mtDNA的量是比較多的．
意思是，若病人的胚胎染色體正常，
再加上mtDNA的量更少的話，它的著床率會超過只有染色體正常的胚胎，但這位病人的mtDNA較高．
 
根據統計，這種染色體正常放到子宮後仍然沒有辦法著床的胚胎，謎題的解答在於卵子裡面或胚胎細胞質裡面mtDNA的量太多．
意思是，若胚胎染色體正常，
但細胞質裡面mtDNA的量太高，
會導致著床失敗，這也就是彰化博元婦產科為什麼會主張，
為了讓病人能夠一次懷孕，需要植入2個以上胚胎的道理，即便它是染色體正常．
 
隨著病人年紀的增加，我們會發現她胚胎的染色體異常的比例也會增加，從20歲的15％到44歲的75～80％，
使得胚胎著床的可能性從30％降到8％、
2％．為什麼會降這麼多？
一來染色體異常的比例增加，
二來剛才提到的胚胎染色體細胞質裡面的mtDNA的量增加，使得著床率一直下降．
 
未來的基因學將走向"單細胞"以及"全基因"兩個方向，由於基因學的工具一直在進步，四十年來從傳統的染色體細胞遺傳學，分子單基因診斷，一直進步到現在次世代定序NGS
   基因學兩個重點是微量以及一次多個基因:目前微量核酸的診斷已經越來越普遍，一次多個基因（multiple gene loci at one assay）則已經應用在基因醫學的領域
 
以上內容應該是目前為止胚胎著床前基因診斷
在地表上所能夠呈現的最新的、
最現代的、最尖端的科技，
也就是使用最新的次世代定序進行試管嬰兒，來幫助病人的胚胎懷孕，而胚胎著床、臨床懷孕率增加的一個工具．
當然，所有科學的進步都需要軟硬體，硬體的部分包括電腦儀器，
軟體的部分包括人員的訓練與判讀，
還有胚胎怎麼去跑這個程式，
胚胎切片之後，要怎麼去準備才能夠放入機器，這都需要：
1.訓練
2.人員
3.經驗
4.費用
5.時間經驗的累積
6.有好的囊胚胚胎可以切片
我們幾乎可以預期人類做試管嬰兒達到100％成功，
並非夢想，
我相信在3～10年之內，人類有辦法締造100％試管嬰兒成功率這樣的佳績．