第三代試管可以篩選哪些遺傳病,第三代試管能避免遺

出生缺陷對每一個家庭、甚至整個國家而言，都是非常大的傷害，也給家庭和社會帶來了沉重負擔。我國每年大概有80萬到100萬出生缺陷兒降生，更直觀一點來說，每30秒鐘就有一個缺陷兒誕生。那么，有什么方法可以避免遺傳缺陷呢？

在11月8日舉辦的2020騰訊醫學ME大會上，上海市胚胎源性疾病重點實驗室主任、中國科學院院士黃荷鳳在進行主題為《輔助生殖技術為健康胚胎“保駕護航”》的演講時表示，胚胎植入前遺傳學診斷（PGT，俗稱第三代試管嬰兒）在控制我們國家的人口出生缺陷方面作出了巨大的貢獻。這種技術經過近幾年的發展水平已經和國際同步，成為國人的驕傲。

出生缺陷：家庭乃至社會的“痛點”

出生缺陷指的是在胎兒出生前就已經發生發育異常的情況，一般包括結構異常、代謝功能異常等方面。

我們平常非常熟悉的兔唇（唇腭裂）、先天性心臟病等都屬于結構異常；代謝功能的異常被稱為先天性代謝缺陷，主要指代謝過程中酶缺陷所導致的疾病，是由于編碼酶蛋白的結構基因發生突變而帶來酶蛋白的結構異常，例如高脂蛋白血癥、腎上腺皮質類固醇合成障礙所造成的缺陷。有一些出生缺陷不是一出生就能發現的，可能要幾年后甚至要數十年才能被發現。比如多囊癥通常要到患者四五十歲時才會發生腎功能衰竭，但這些疾病實際上在出生之前就會帶有一些基因的變化。

出生缺陷中還包括了許多罕見病。由于我國的人口基數大，因此罕見病的數量十分巨大，大概有七八千種，在出生缺陷中占很大的比例。美國的排球運動員海曼，以及中國的排球運動員陸飛，都是一種被稱為馬凡氏綜合征（一種遺傳性結締組織疾病，患者四肢、手指、腳趾細長不勻稱，身高明顯超出常人）的罕見病患者，他們于31歲、38歲離世。還有世界著名畫家梵高，他是卟啉病患者，去世的時候也不到40歲。

為了減少出生缺陷，我國以及全世界的重心都落在在預防上。黃荷鳳院士表示，目前在中國采取的措施有四個方面：第一個方面是孕前保健；第二個方面是胚胎植入前的遺傳學診斷；再一個是如果已經懷孕了，就要對宮內胎兒進行產前檢查，如果證明這個胎兒是畸形的，就要終止妊娠；還有一個是出生后還是要進行篩查，比如很多先天性心臟病患兒可以做手術治療，這樣這些小孩子也可以在未來正常生活。這四個方面是我們國家預防出生缺陷的重要手段。

胚胎植入前的遺傳學診斷是什么？

胚胎植入前的遺傳學診斷技術是建立在試管嬰兒技術基礎上的，也被稱為“第三代試管嬰兒”。其針對有隱性基因危害性的染色體病的爸爸媽媽，開展胚胎的遺傳學確診，去除具有出生缺陷的胚胎，篩選出健康的移植到子宮，防止不斷地自然流產或是懷上帶有缺陷的胚胎。這不僅可以解決不孕的問題，還可以解決遺傳性疾病的問題。

1978年，第一例試管嬰兒在英國出生，是將患者的卵子和精子在培養皿內混合讓卵子受精，然后將體外培養的胚胎移植到母體子宮內的一種輔助生殖技術，這種技術也被稱為第一代試管嬰兒。

后來科學家們發現，針對很多少精癥的患者，我們可以直接把精子注射到卵母細胞中獲取胚胎，這被稱為第二代試管嬰兒。

第三代試管嬰兒是在實驗室中取胚胎的一個細胞或者少量的細胞進行疾病診斷，如果這個胚胎是正常的，再把它放到母親的子宮里妊娠，生出一個正常的孩子。這種技術難度較高，近幾年才迅速發展起來，如今我國胚胎植入前的遺傳學診斷技術已經發展成熟，水平與國際同步。

在胚胎植入前的遺傳學診斷技術誕生的初期，是通過FISH技術（熒光原位雜交技術，一種非放射性原位雜交技術。它根據堿基互補配對原則，通過特殊手段使帶有熒光物質的探針與目標DNA結合，最后用熒光顯微鏡即可直接觀察目標DNA所在的位置）完成的。但FISH技術具有很大的局限性，只能檢測少數染色體的非整倍體，也就是更針對于檢測染色體的數量而非種類。

后來，胚胎植入前的遺傳學診斷技術進入了以CGH（比較基因組雜交技術，是一種全基因組檢測技術）為代表性技術的時代。CGH技術不僅可以用于胚胎植入前的遺傳學診斷，還可以用于產前診斷和遺傳病檢測，

但CGH只能檢測不平衡的染色體改變，結構染色體變異不能被檢測出來。衍生于CGH技術的微陣列CGH（aCGH）是CGH技術的改進方法，用正常人的 DNA 作參照，再用不同的熒光素標記患者和參照DNA；將標記后的 DNA 混合，然后與排列在芯片上的探針進行雜交，通過比較兩者熒光強度的不同來反映整個基因組 DNA 表達狀況的變化并進行定量分析。

在第二代測序技術（NGS）誕生后，憑借著快速、低成本、檢測精度高的優勢，它很快就超越了CGH。NGS可以將待測DNA有序地分割成很多小段，邊合成邊測序，極大縮短了檢測時間，從而也降低了檢測成本。目前，NGS被廣泛應用于臨床分子病（基因病）的檢測領域，常見的包括惡性腫瘤、遺傳病的篩查等。

在胚胎植入前阻斷遺傳缺陷

為了更好地進行國際交流和科研討論，2017年英國生殖醫藥學學會（ASRM）等國際科研機構提議選用新的專用名詞來描述胚胎植入前的遺傳學診斷，即“Preimplantation Genetic Testing”,簡稱“PGT”。我們還根據它的適應證可以分成三類，第一類叫PGT-A、第二類PGT-M、第三類叫PGT-SR。

PGT-A技術主要是對胚胎的染色體數目進行篩查，有些人反復做試管嬰兒都不成功，或者反復流產三次及以上，可以做這個檢查，還有人生出的孩子存在染色體異常的情況（如唐氏綜合征），下一胎可以用這個技術排除風險，保證胚胎的健康。還有高齡女性（38周歲以上）的染色體分裂錯誤的發生率很高，黃荷鳳院士在演講時給出了一組數據：如果女性到45歲，她生出染色體異常小孩的幾率高達二十分之一，這時也需要PGT-A技術對胚胎的染色體數目進行篩查。

PGT-M技術通常用于單基因遺傳病，常染色體的顯性遺傳、隱性遺傳的篩查。還可以對胚胎進行一些定向的篩選，比如，第一個小孩有嚴重的免疫缺陷疾病，就可以選擇一個配型一模一樣的寶寶，用他的臍帶干細胞治療前面的小孩。我們還可以采用一些方法剔除掉攜帶腫瘤基因的胚胎，出生沒有腫瘤基因的小孩。這個技術就可以讓整個家系的遺傳病徹底地阻斷、根除，提高整個家族的遺傳背景。

PGT-SR是以PGT-A為技術基礎的，但不同于PGT-A的是，PGT-SR更針對靶向地檢測染色體的結構異常，阻斷染色體結構異常的胚胎遺傳下去的可能性。

PGT相對于產前檢查有很多優勢。一個是可以主動篩選胚胎，一個是可以全面分析胚胎的染色體以及可能攜帶的致病基因。此外，一般的產前診斷是有創的，要在孕婦的子宮中提取絨毛、羊水進行檢測，如果發現異常要終止妊娠。終止妊娠對孕產婦的心理和身體影響都是很大的，同時還會受到倫理和社會法學的干擾。利用PGT進行孕前診斷，可以減少對母親的傷害。