解開生命密碼,許一個健康的希望!打開基因遺傳診斷實驗室的大門,一窺確認胚胎染色體有無異常的重要基地
茂盛醫院基因遺傳診斷實驗室主任鄭恩惠
隨著愈來愈多備孕夫妻藉由試管嬰兒孕育下一代,大家對於「胚胎染色體正常與否攸關懷孕率」的認識也愈來愈清楚!特別是多次流產、高齡產婦及有家族遺傳疾病之婦女,在進行試管嬰兒療程時,多會在醫師建議下,於植入前接受「胚胎著床前染色體篩檢」。
而肩負此項檢查的基因遺傳診斷實驗室,又是如何執行這份重要的工作呢?茂盛醫院基因遺傳診斷實驗室主任鄭恩惠指出,「一般檢驗中心的檢體多為血液、口腔黏膜細胞,而基因遺傳診斷實驗室則主要以胚胎檢體為主,有時會有接受試管嬰兒療程的胎兒羊水或絨毛檢體」。
檢查外送風險高.自有實驗室掌控品質
鄭恩惠主任表示,「胚胎著床前染色體篩檢是將發育至第五、六天的胚胎進行切片,這時的胚胎有100多顆細胞,切片取5~10顆細胞(滋養層細胞,未來的胎盤),以高解析次世代定序分析平臺(hr-NGS)進行染色體套數檢查」。篩選出無染色體套數異常的胚胎,可提高懷孕率與活產率,並降低流產率;由於篩選染色體套數正常的胚胎植入,能減少胚胎植入的數量,降低多胞胎的風險。
她補充,不少生殖中心是完成胚胎切片後,外送配合的實驗室檢查。不過,在茂盛是由自家的基因遺傳診斷實驗室檢查,她說,「切片的品質控管很重要,任何的溫度變化或碰撞,都會影響檢體的品質,例如:檢體可能黏在試管壁上。之前,曾有外送檢驗發生做不出來的狀況,可能是運送過程產生問題碰撞或溫度變化而造成檢體損壞。我們自己做,少了運送過程,盡可能將風險降到最低」。
鄭恩惠主任強調,「所有的檢測都不容許發生問題,畢竟有夠好的檢驗品質,才能讓病人順利懷孕。為提供植入前胚胎全基因體篩檢之染色體套數診斷(PGT-A)結果具國際級的品質水準,茂盛的此檢驗項目是第一家通過國際標準ISO 15189認證的醫院。要通過這項認證很不容易,實驗室從人員訓練要有標準化流程、儀器、試劑要求安全品質,即使是用做監控的溫度計都要有合格認證。雖然過程很麻煩,但實際走一遍,我們更知道要如何精進實驗室的品質」。
完成動物實驗後.再運用於人體
鄭恩惠主任表示,「茂盛從開業起,就成立了動物實驗室」,在李茂盛院長的自傳《世界的生命捕手》中,提及設立動物實驗室的初衷,「生殖醫學所面臨的困難、機轉與該如何改善,必須先完全在動物身上得到驗證,然後才運用於人體」。於是在自行開業時,就創立全台,甚至是世界首例──私人生殖中心建置動物實驗室。
為了獲得準確的實驗結果,她說,「動物實驗室無處不講究,實驗的老鼠住在宛如『六星級飯店』的環境中,具有獨立換氣系統、喝RO逆滲透水」。因為有動物實驗室當後盾,茂盛生殖團隊一步步提高實驗室的層級與規模,不斷開發新的檢驗技術,為生殖醫學注入源源不斷的活水。面對各種不孕問題.找出原因與解決方法
茂盛自設基因遺傳診斷實驗室,並不只是要確保檢驗的品質而已,更是要進行生殖醫學領域基礎與臨床研究,並開發精準生殖醫學相關的檢測技術。鄭恩惠主任指出,面對因各種問題造成不孕的求診者,必須要找出原因與解決方法,才能幫助她們順利懷孕。
篩檢採PGT-A.已知有家族遺傳異常運用PGT-M/PGT-SR
以「胚胎著床前染色體篩檢」為例,根據國際研究發現,在很多試管嬰兒療程中,植入的胚胎因為本身染色體套數異常而無法著床,於是胚胎著床前的染色體檢查PGT(Preimplantation genetic testing)便應運而生,分為:PGT-A(父母親沒有已知的異常基因,做染色體數目的篩檢)與PGT-M/PGT-SR(針對已知的異常基因或染色體,做目標式檢查)。
鄭恩惠主任將染色體比喻為一顆大樹,PGT-A檢查是否有23對樹枝,即染色體的套數是否有異常,主要適用於夫妻沒有已知異常基因,但多次流產、高齡產婦的婦女;PGT-M/PGT-SR則是針對某一片樹葉上的葉脈有無問題進行確認,適用於已知有異常基因或染色體的夫妻。
她表示,「過去,孩子生得多,生下十個,少了兩個,無所謂,但現代人生得少,生出一個異常的寶寶,往往拖垮了家庭,也增加社會負擔。若是帶有遺傳疾病基因的異常,更是無可避免代代相傳的宿命。如今,可藉由精準的胚胎篩檢技術,將沒有遺傳疾病基因的胚胎植入,讓生下健康嬰兒不再是遙不可及的夢想」。
鄭恩惠主任舉例,夫妻若同時帶有海洋性貧血基因,胎兒將有1/4重症的機會,甚至可能胎死腹中,早期都是孕婦接受羊膜穿刺才知道有問題,然後,必須承受椎心刺骨的煎熬。不過,現在已知帶有遺傳疾病基因(如:SMA、血友病)的父母,可改走試管嬰兒這條路,依然能生下優生寶寶。
事先了解檢測有極限
鄭恩惠主任補充,如果胎兒的同一對兩條染色體都帶有異常基因,可能會流產或生出有疾病的胎兒,篩檢的目的是排除帶因或罹病的胚胎,而不是拿掉某個基因。鄭恩惠主任提醒,「接受檢查前,務必接受遺傳諮詢,了解每項檢測都有極限,若是自發性異常(胚胎在著床後,開始分化,過程中產生基因突變)就無法根據父母的家族遺傳而透過孕前的檢測得知」。
還有針對疾病的檢測不能對病人保證完全沒有問題,「因為致病基因可能不是百分百由A基因突變位點造成,即使篩掉了A基因突變位點,可能還有A基因其他突變位點,甚至是B基因的問題」。尤其胚胎切片就只有取5~10個細胞,目前的檢測極限尚不能做全基因篩檢,所以,後續還是需要羊水檢測或羊水晶片的檢查,才能更為全面掌握胎兒的健康狀況。
鄭恩惠主任指出,當前,檢查PGT-A約占試管嬰兒的1/3,至於PGT-M/PGT-SR就像「客製化」的檢查,提供確知家族史或做過帶因篩檢發現有異常基因者受檢,檢查的對象不多,約占2~3%。「有些夫妻不是不孕,但有基因異常的問題,一直懷孕生出有遺傳疾病的孩子,建議改採試管嬰兒,排除植入有基因異常的胚胎,以終結遺傳基因代代相傳的命運」。
轉換跑道.跟著李茂盛醫師深耕生殖醫學
原本從事癌症研究的鄭恩惠主任,被李茂盛院長挖角到茂盛,開啟了生殖醫學的發展。由於懷孕是許多人的人生願望,而茂盛又承載許多不孕夫妻生兒的渴望,以及對寶寶健康有高度期待,不免讓任職實驗室的研究人員備感壓力,她自承一開始很緊張,但得失心很重並不能把事情做好,「遺傳是機率問題,跟著病人緊張不能解決問題,就照院長及醫師們的要求,一步一腳印做,讓自己用平常心面對工作上的種種問題,很幸運的是,卡關時,我們有堅強的團隊一起解決一個又一個的難關」。
雖然鄭恩惠主任和團隊成員不需要在第一線面對病人,卻也曾在路上被病人攔下,「她問我檢測結果如何?」即使知道病人急迫想知道結果,但當下也無法有所說明,「檢測做出來是一回事,還需要覆核結果,不是一個人說了算」。
鄭恩惠主任提醒,不論在哪裡進行PGT檢測,收到報告後,應先向醫師諮詢,而不是上網GOOGLE,自行解讀,這樣很容易引起不必要的擔憂。想了解更多細節,建議至遺傳諮詢科接受專業遺傳諮詢,讓自己做出最適切的決定!
客製化檢查數不多.卻耗費最多心力
接受PGT-M/PGT-SR「客製化」檢查的人數雖然不多,卻是實驗室人員投注最多心力的項目!鄭恩惠主任表示,「每一種疾病的特性不一樣,首先,抽出父母的血,找出病變的位點來自父親或母親,或是對偶基因(即在成對的染色體中,相同的位置帶有相同的基因),再依據位點設計探針,完成探針設計後,再進行胚胎的基因檢測與診斷」。
她說,這樣的工程相當浩大,每一個個案都需要好幾位研究員一起做,而且是一關又一關的進行,每一關又都需要一段時間,「我們要承受的不只有研發壓力,還有時間壓力,要在某個時間點完成研發,畢竟病人正等著我們解決問題,她們才有機會從絕望中看到希望」。
值得一提的是,這些檢查在外面的收費,多是在商言商,但在茂盛做試管,這些檢查的部分費用(設計探針的成本)由醫院吸收,並不會向病人收取。鄭恩惠主任指出,「為了解決病人的問題,院長可說是不計成本,帶著我們積極參與國際會議與研讀期刊,學習新技術的運用;遇到瓶頸,也會尋求國內外實驗室的協助,甚至派人去取經」。她分享,曾有一次為了尋求一個問題的解決方式,特別飛大阪一趟,而且還是隔日來回。
許多不孕夫妻歷經多次試管療程,依然未能如願,輾轉到茂盛並視為「懷孕的最後希望」,因此,全台做試管嬰兒有1/3的量出自茂盛。而茂盛也不負所託,先後幫助許多困難案例完成當父母的願望。
拜許多困難案例到茂盛求診之賜,在團隊不斷地努力研發下,目前,茂盛實驗室已經能驗出36種常見基因疾病,案例最多的是海洋性貧血。但遺傳疾病還有很多種,據說,院長和副院長(陳明哲醫師)有開出願望清單,等著實驗室人員實現願望,可預見的是,疾病項目將會持續增加中。另外,不只致力單一基因檢測的研發,也正朝向多基因檢測的研究,期望能以精準生殖醫學檢測幫助不孕婦女順利產子!
茂盛醫院已開發檢測之客製化PGT-M疾病分類及療程數
類別 |
疾病名稱 |
骨骼/肌肉 |
馬凡氏症 (1).裘馨氏肌肉萎縮症 (2).腓骨肌萎縮症 (1).佝僂症 (1).僵直性脊椎炎 (15).脊髓型肌肉萎縮症 SMA (4).甘迺迪氏症 (1) |
腎臟 |
多囊腎 (6).腎小管發育不全症 (1) |
神經系統 |
第三型小腦萎縮症 (6).神經纖維瘤 (2).龐貝氏症 (2) |
皮膚 |
斑駁病 (1).色素失調症 (1).魚鱗癬 (1) |
智力發展 |
X染色體脆折症 (3).亨丁頓舞蹈症 (1) |
代謝系統 |
法布瑞氏症 (1).蠶豆症 (1).Zellweger氏症候群 (1).苯丙酮尿症 (1).粒線體呼吸鏈複合物I缺陷症 (1) |
聽覺 |
遺傳性聽力損失 (9).尤塞氏症候群 (1) |
視覺系統 |
紅綠色盲 (3).視覺障礙 (1).色素性視網膜炎 (1) |
血液系統 |
甲/乙型血友病 (3).甲/乙型海洋性貧血 (47).腦部海綿狀血管畸形 (1).陣發性夜間血紅素尿症 (1) |
其他 |
口面指綜合症 (1).PIGA 基因突變 (1).林奇氏症候群 (1).囊狀纖維化症 (1).APC 基因突變 (1) |
走進基因遺傳診斷實驗室.一覽檢查運作
現在就跟著鄭恩惠主任走進基因遺傳診斷實驗室,看看檢查怎麼進行的?
檢體保存:胚胎切片後的胚胎必須存放於送檢盒內並冷凍保存。由胚胎室運送胚胎檢體至實驗室,會以前一日預先放-20℃冰箱冷凍的保冷盒運送。
檢體操作區:調配試劑、進行檢體前處理。
電子天平:部分檢測需配置試藥,電子天平可以準確量測藥品劑量。
離心機:將檢體與試劑均勻混合後,利用離心轉速將反應試劑沉澱至測試管底部,避免試劑黏在試管壁上,而影響檢驗品質。
DNA自動萃取儀:針對血液、羊水等檢體,自動添加試劑,並從中萃取高品質的DNA。可同時放12組檢體。
次世代定序儀:將檢體放大後,進行準確度高的染色體序列分析(PGT-A)。
即時定量聚合連鎖反應儀:提供單基因異常遺傳疾病的早期診斷,知道胚胎的健康情況。
次世代高通量基因定序儀(NGS):利用不同核甘酸電位差測定序列。
試劑配置區:進行胚胎檢體前處理的試劑配置。
無菌操作區:進行胚胎檢體或胚胎幹細胞培養的無菌操作區。
最後,有沒有發現鄭恩惠主任先後穿著兩種顏色的實驗服呢?
進入實驗室必須穿著實驗服、戴髮帽。避免汙染,在不同實驗室要換穿不同實驗服(以顏色區別)。