Aneuploidy آنیوپلوئیدی

آنیوپلوئیدی Aneuploidy وضعیتی است که در آن یک سلول، تعداد کروموزوم های غیرعادی دارد؛ یعنی یا تعدادی از کروموزوم ها کم هستند و یا زیاد. در انسان سالم، هر سلول باید دارای ۴۶ کروموزوم (۲۳ جفت) باشد. وقتی این عدد به ۴۵، ۴۷ یا مقادیر دیگر تغییر کند، آنیوپلوئیدی رخ داده است. این وضعیت یکی از شایع ترین علل سقط خودبه خودی و ناهنجاری های مادرزادی به شمار می رود.

در مقابل، سلول هایی که تعداد کروموزوم دقیق و درستی دارند، یوپلوئید (Euploid) نامیده می شوند.

تاریخچه

درک آنیوپلوئیدی با پیشرفت علم ژنتیک و میکروسکوپ امکان پذیر شد. در سال ۱۹۰۲، والتر ساتن (Walter Sutton) و تئودور بووری (Theodor Boveri) به طور مستقل نظریه کروموزومی وراثت را ارائه دادند و پیشنهاد کردند که ناهنجاری های کروموزومی ممکن است باعث بیماری شوند.

اولین آنیوپلوئیدی انسانی که شناسایی شد، سندرم داون بود. در سال ۱۹۵۹، جروم لژون (Jérôme Lejeune) دانشمند فرانسوی کشف کرد که افراد مبتلا به سندرم داون دارای یک کروموزوم اضافی در جفت ۲۱ هستند (تری زومی ۲۱). این کشف، انقلابی در ژنتیک پزشکی ایجاد کرد.

در همان سال ها، دانشمندان دیگر نیز آنیوپلوئیدی های دیگری را شناسایی کردند: سندرم ترنر (۴۵،X) در سال ۱۹۵۹ توسط فورد و همکاران، و سندرم کلاین فلتر (۴۷،XXY) در سال ۱۹۵۹ توسط جیکوبز و استرانگ.

با پیشرفت تکنیک های کشت سلولی و کاریوتایپینگ در دهه های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، مشخص شد که آنیوپلوئیدی بسیار شایع تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می شد. مطالعات روی سقط های خودبه خودی نشان داد که بیش از ۵۰ درصد سقط های سه ماهه اول، ناشی از آنیوپلوئیدی هستند.

در سال ۲۰۱۰ با معرفی تکنیک PGTA (تست ژنتیکی قبل از لانه گزینی برای آنیوپلوئیدی)، پزشکان توانستند جنین های سالم (یوپلوئید) را قبل از انتقال به رحم شناسایی کنند. این روش، نرخ موفقیت IVF را در زنان مسن به طور قابل توجهی افزایش داد.

انواع آنیوپلوئیدی

آنیوپلوئیدی به چند شکل اصلی دیده می شود:

تریزومی (Trisomy): وجود یک کروموزوم اضافی (یعنی ۳ نسخه به جای ۲ نسخه). شایع ترین انواع تریزومی که منجر به تولد زنده می شوند عبارتند از: تریزومی ۲۱ (سندرم داون)، تریزومی ۱۸ (سندرم ادواردز)، و تریزومی ۱۳ (سندرم پاتائو). سایر تریزومی ها (مانند تریزومی ۱۶ یا ۲۲) معمولاً باعث سقط در سه ماهه اول می شوند.

مونوزومی (Monosomy): فقدان یک کروموزوم (یعنی فقط ۱ نسخه به جای ۲ نسخه). مونوزومی های کروموزوم های غیرجنسی معمولاً با زندگی سازگار نیستند و منجر به سقط می شوند. تنها مونوزومی که می تواند به تولد زنده منجر شود، مونوزومی کروموزوم جنسی (۴۵،X) است که سندرم ترنر نام دارد.

تریزومی و مونوزومی کروموزوم های جنسی: این موارد نسبت به آنیوپلوئیدی کروموزوم های غیرجنسی خفیف ترند. مثال ها عبارتند از: سندرم کلاین فلتر (۴۷،XXY)، سندرم XYY (۴۷،XYY)، و سندرم تریپل X (۴۷،XXX).

علل و عوامل خطر آنیوپلوئیدی

مهم ترین عامل خطر برای آنیوپلوئیدی، سن بالای مادر است. به ویژه پس از ۳۵ سالگی، خطر آنیوپلوئیدی به صورت تصاعدی افزایش می یابد. دلیل این امر، افزایش سن تخمک هاست. تخمک ها از بدو تولد در تخمدان ها وجود دارند و با افزایش سن، دستگاه تقسیم کروموزوم (میوز) پیر شده و مستعد خطا می شود.

برخلاف تخمک، اسپرم ها دائماً تازه ساخته می شوند، بنابراین سن پدر تاثیر بسیار کمتری بر آنیوپلوئیدی دارد. با این حال، سن بالای پدر (بالای ۵۰ سال) با افزایش جزئی خطر آنیوپلوئیدی مرتبط است.

سایر عوامل خطر عبارتند از: سابقه قبلی بارداری با آنیوپلوئیدی، سقط مکرر، سابقه فامیلی آنیوپلوئیدی، و برخی عوامل محیطی (مثل قرار گرفتن در معرض اشعه یا مواد شیمیایی).

آنیوپلوئیدی و سقط

بیشتر موارد آنیوپلوئیدی با زندگی سازگار نیستند و منجر به سقط خودبه خودی می شوند. تخمین زده می شود که حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد از سقط های سه ماهه اول بارداری به دلیل آنیوپلوئیدی رخ می دهند. بسیاری از این سقط ها چنان زود هنگام اتفاق می افتند که زن حتی متوجه بارداری خود نمی شود (بارداری شیمیایی).

تنها چند نوع آنیوپلوئیدی با تولد زنده سازگار هستند: تریزومی ۲۱، ۱۸، ۱۳ و برخی آنیوپلوئیدی های کروموزوم های جنسی. اما حتی این موارد نیز با ناهنجاری های مادرزادی، عقب ماندگی ذهنی و مشکلات پزشکی متعدد همراه هستند.

تشخیص آنیوپلوئیدی

تشخیص آنیوپلوئیدی در دوران بارداری با روش های زیر انجام می شود:

غربالگری (Screening): تست های غیرتهاجمی مانند سونوگرافی (اندازه گیری NT) و آزمایش خون مادر (PAPPA، hCG، و آزمایش NIPT) خطر آنیوپلوئیدی را تخمین می زنند. NIPT (آزمایش DNA جنین در خون مادر) دقت بالایی (بیش از ۹۹ درصد) برای تشخیص تریزومی ۲۱، ۱۸ و ۱۳ دارد.

تشخیصی (Diagnostic): روش های تهاجمی مانند آمنیوسنتز (نمونه برداری از مایع آمنیوتیک در هفته ۱۵۲۰) یا CVS (نمونه برداری از پرزهای جفتی در هفته ۱۰۱۳) برای تایید تشخیص انجام می شوند. نمونه به دست آمده برای آنالیز کاریوتایپ یا روش های مولکولی (مثل microarray) فرستاده می شود.

در جنین های آزمایشگاهی (IVF): روش PGTA می تواند قبل از انتقال جنین به رحم، آنیوپلوئیدی را تشخیص دهد. در این روش، چند سلول از جنین در روز ۵ (مرحله بلاستوسیست) برداشته می شود و از نظر تعداد کروموزوم بررسی می گردد. فقط جنین های یوپلوئید (سالم) برای انتقال انتخاب می شوند.

آنیوپلوئیدی به زبان ساده

آنیوپلوئیدی یعنی تعداد کروموزوم های سلول درست نیست. کروموزوم ها همان بسته های اطلاعات ژنتیکی هستند که از پدر و مادر به ما می رسند. ما آدم ها باید ۴۶ تا داشته باشیم (۲۳ جفت). گاهی یک کروموزوم کم می آید (مونوزومی) یا یکی زیاد می شود (تریزومی).

بیشتر مواقع این اتفاق در تخمک مادر می افتد، مخصوصاً وقتی سن مادر بالا می رود (بالای ۳۵ سال). نتیجه معمولاً سقط بارداری است، چون بدن می فهمد این جنین سالم نیست. بعضی از آنیوپلوئیدی ها اما قابل زندگی هستند، مثل سندرم داون که یک کروموزوم اضافی در جفت ۲۱ دارند.

در روش آی وی اف، ما می توانیم قبل از انتقال جنین به رحم، آن را از نظر آنیوپلوئیدی چک کنیم. به این تست می گویند PGTA. جنین هایی که سالم هستند (یوپلوئید) را منتقل می کنیم و جنین های ناسالم را نمی بریم. این کار شانس بارداری موفق را خیلی بالا می برد.

در کلینیک درمان ناباروری ژیوار، تست PGTA برای جنین های حاصل از IVF و ICSI انجام می شود و تنها جنین های سالم (یوپلوئید) به رحم مادر منتقل می گردد.

منابع و مطالعه بیشتر

۱. MedlinePlus (NIH):

https://medlineplus.gov/ency/article/002047.htm

۲. Cleveland Clinic:

https://my.clevelandclinic.org/health/diseases/aneuploidy

۳. Wikipedia:

https://en.wikipedia.org/wiki/Aneuploidy

۴. National Institutes of Health (NIH):

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526029

۵. Mayo Clinic:

https://www.mayoclinic.org/testsprocedures/pgta/about/pac20454756