次世代定序試管寶寶 ngs PGS

2015.01.03
次世代定序試管寶寶 ngs PGS 全世界已次世代定序做基因診斷， 應該還是以英國牛津大學的年輕學者達根威爾斯， 我們都知道試管嬰兒成功率以前之所以低是因為胚胎的染色體不正常， 全世界已經誕生了超過500萬個試管嬰兒寶寶， 但因為費用的因素跟科技進步的因素， 大部分集中在工業化國家大概佔了1%-5%的試管寶寶是誕生在這些國家， 全世界的試管嬰兒成功率我們平均一下大概是30%的成功率而已， 為什麼？ 因為大部份胚胎染色體異常， 事實上我們做出來的胚胎令人洩氣的是有85%染色體是不正常的， 也因此解決之道是要選出或精準的選出胚胎， 我們目前用外觀、分裂速度去選胚胎其實是， 不是很精準的， 因此我們就會多放了幾個胚胎導致了20%-25%的多胞胎比率， 多胞胎有多胞胎的風險， 比如說妊娠高血壓、妊娠糖尿病， 我們都知道卵子的染色體 從2000個以上的卵子來分析會發現， 從年輕的15%的卵子染色體異常會 飆升到40歲的75%的卵子染色體異常， 請聽清楚：這只有卵子染色體異常就這麼高，更不要講胚胎， 那因此從年紀來分析40歲的75%卵子染色體異常就會導致20歲到40幾歲試管嬰兒成功率從30%降到1%-2%這麼的低， 試管嬰兒的治療我們常常用胚胎的外觀來選，但是有時候你會看錯了， 以為很好的胚胎但是它染色體異常， 以為它不好的胚胎但是它染色體正常， 因此就有了胚胎著床前的基因快篩跟胚胎著床前的基因篩檢， 它的好處是減少生下唐氏症的寶寶， 減少流產率，增加成功率， 胚胎的切片可以在第三天切片，可以在第五天切片， 當然第三天切片大家都已經知道說有可能會造成胚胎的損傷， 因此會減少40%的著床的可能性， 因此第三天切片大概僅止作為單基因疾病診斷， 目前發現從2000年的史古克拉夫和義大利胡拉格利共同研究， 一直到紐約的楊博士 到美國紐澤西的柏曼還有史考特， 這兩個醫師都是RMA團隊， 他們發現做了胚胎切片胚胎的著床率都會增加， 增加率最低也有28%，高的話像楊博士就提到40%， 增加到高到不可思議的地步，接近70% 因此就可以允許我們做單一胚胎植入， 可是問題來了就是我們做胚胎切片之後要去檢查這個胚胎， 假如說只有一個胚胎只有一個細胞假如說檢查的正確不準確， 這都關係到檢查的方法還有病人所必須要負擔的起的費用， 而且要精準，最好又能夠越快越好， 最好不要超過一天，為什麼呢？ 因為我們隔天就要植入胚胎，因此我們需要找出一個方法， 這個方法呢是便宜價錢低廉或親民， 能夠做單一基因疾病， 而且24個染色體全都看， 也就是說我要看染色體正不正常，我要看某一個疾病，比如說地中海型貧血也一併看， 如果更能夠同時分析胚胎裡面的粒線體的疾病那就更好了， 那一個工具可以三合一的一起看呢？ 恐怕只有次世代定序，我們知道次世代定序呢它需要有三； (1)很優秀的基因醫學的人才， 2)很好的電腦軟體， (3)很好的電腦硬體， 目前在英國牛津大學使用的是一部是ION TORRENT， 它是一部電腦儀器的名稱，它所使用的方法 (1)便宜很多，大概切一個切片約為70元歐元折合台幣大約2800元，是很便宜的， 而且它一次可以RUN 32個胚胎又很快速， 而且24小時就有報告， 那目前做的最好的仍然是以英國牛津大學的威爾斯， 我們用研究報告 (1)就染色體分析還說它全部24個染色體1號到22號，包括X、Y全部看光光，全都露， (2)它又是可以看不整倍，比如說21號染色體多一個，22號染色體多一個，它都會看的清楚， (3)它可以看單基因疾病， (4)它又可以檢查粒線體疾病， 所以在英國的牛津大學達根威爾斯他做出來的研究報告， 再用回aCGH去做校正分析會發現它的報告是很正確的， 而染色體的分析做出來跟aCGH的圖像是很相像的， 所以因此有一些基因醫學部門， 它明明是做aCGH但是它跟你說它是做次世代定序， 這是錯誤的， 次世代定序有次世代定序的基準度， 全世界第一個NGS試管寶寶是在美國費城做試管嬰兒在送到英國牛津大學已經在2013年的7月7日誕生了， 是一個男寶寶， 這一個次世代定序寶寶他的媽媽曾經因為年紀39歲在美國做了1次2次3次都沒有成功， 第4次做次世代定序終於做了切片送達英國， 她成功生下一個男寶寶，叫做大衛李維 David Levy 現在看起來已經一歲多快2歲了， 那在去年7月媒體廣泛報導這一個神奇寶寶， 那我們都知道就是說雖然次世代定序它的準確性很快， 而且所需要的時間不用用到8個小時又快又便宜又精準， 可說是胚胎著床前色體快篩或是胚胎著床前基因診斷的夢幻奇兵， 目前在台灣並還沒有經過驗證的次世代定序可以商業化運作， 當然我的了解是在實驗室做基礎研究進行試驗階段的是有， 但是還沒有到收件的地步， 目前我們對於單基因疾病還是做胚胎切片， 一部分做單基因疾病， 另一部份做染色體分析， 另外更重要的一點就是次世代定序可以看粒線體mtDNA， 而且意外的發現： 如果說粒線體DNA含量較高可能會染色體異常， 含量比較低它可能染色體是正常， 而這一個粒線體含量的基準點大概在8-9個KB之間， 也就是說DNA卵子或胚胎染色體細胞質裡面的粒線體的數量關係到染 色體正不正常， 所以在分析47個囊胚期做次世代定序會發現， 如果是染色體正常的是它的胚胎的粒線體的mtDNA是比較少的， 如果比較高這下慘了， 它的染色體可能是不正常的， 這是英國牛津大學， 所以因此他們也發現隨著病人20幾歲到44歲它的卵子裡面的mtTDNA的含量是越來越高的， 換句話說mtDNA粒線體的mtDNA越高是不好的， 所以他們也甚至在美國生殖醫學會去年的第三份口頭報告會發現， 如果一個卵子或胚胎的細胞質裡面的粒線體的mtDNA含量低比較容易懷孕， 高比較不容易懷孕， 那這一個切入點一個分水嶺在大概在mtDNA含量 0.15左右， 所以如果說多的話反而不容易著床， 這份研究是由義大利羅馬團隊的弗拉格利所做出來的， 所以在英國牛津大學的有一部機器叫做ION TORRENT的次世代定序， 它有 (1)可以看24個染色體， (2)24小時給你報告， (3)可以看單基因疾病， (4)可以測量卵子或胚胎的粒線體mtDNA的含量， 請注意mtDNA含量越高越不好， 請注意這一個英國牛津大學的威爾斯他是屬於全世界基因連鎖的REPROGEAETICS裡面的一間， 所以基本上全世界基因醫學做的最好的有2個或3個團隊， (1)全世界連鎖的REPROGEAETICS含牛津大學， (2)這是由聖地牙哥妙恩所領導的美國紐澤西RNA團隊， (3)應該就是西班牙的IVI試管嬰兒中心。