Νέα εποχή στον προεμφυτευτικό γενετικό έλεγχο για οικογένειες με κίνδυνο μονογονιδιακών νοσημάτων

Η νέα προσέγγιση εφαρμόζεται ήδη σε πραγματικά περιστατικά, διευρύνοντας τις διαθέσιμες επιλογές για ζευγάρια

Στο πλαίσιο ενός πολυετούς ερευνητικού προγράμματος που στοχεύει στην αναβάθμιση των μεθοδολογιών προεμφυτευτικού γενετικού ελέγχου για μονογονιδιακά νοσήματα (PGT-M), οι ερευνητές του Τμήματος Γενετικής Αιματολογικών Νοσημάτων και Θαλασσαιμίας του Ινστιτούτου Νευρολογίας και Γενετικής Κύπρου ανέπτυξαν μια προηγμένη γενετική εξέταση που μπορεί να διευκολύνει σημαντικά τον σχεδιασμό μιας εγκυμοσύνης χωρίς το συγκεκριμένο κληρονομικό νόσημα. Η εξέταση αυτή μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλο φάσμα μονογονιδιακών νοσημάτων που επηρεάζουν οικογένειες σε ολόκληρο τον κόσμο. Πρόκειται για μια προηγμένη εξέταση που καθιστά τον προεμφυτευτικό έλεγχο για μονογονιδιακά νοσήματα ταχύτερο, απλούστερο και πιο ευρέως προσβάσιμο.

Τα μονογονιδιακά νοσήματα είναι γενετικές παθήσεις που προκαλούνται από παθογόνες παραλλαγές σε ένα μόνο γονίδιο και περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, τη β-θαλασσαιμία, τη δρεπανοκυτταρική αναιμία, την κυστική ίνωση και τη νευροϊνωμάτωση. Ενδεικτικά, μόνο για τη β-θαλασσαιμία γεννιούνται παγκοσμίως περίπου πενήντα χιλιάδες βρέφη κάθε χρόνο.

Ο προεμφυτευτικός γενετικός έλεγχος για μονογονιδιακά νοσήματα (PGT-M) επιτρέπει σε ζευγάρια που υποβάλλονται σε εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF) να ελέγχουν γενετικά τα έμβρυα πριν από την εμβρυομεταφορά, έτσι ώστε να μεταφέρονται στη μήτρα μόνο έμβρυα που δεν αναμένεται να νοσήσουν από τη συγκεκριμένη γενετική πάθηση. Η νέα αυτή προσέγγιση καθιστά εφικτό τον PGT-M σε περιπτώσεις που μέχρι σήμερα ήταν ιδιαίτερα δύσκολες ή ακόμη και αδύνατες, όπως σε περιπτώσεις νέων (de novo) παθογόνων παραλλαγών, σε ζευγάρια χωρίς διαθέσιμα συγγενικά δείγματα για την ιχνηλάτηση της κληρονόμησης, αλλά και σε ζευγάρια που φέρουν συνδυασμό περισσότερων από ενός μονογονιδιακών νοσημάτων. Χάρη στη χρήση αλληλούχισης μακράς ανάγνωσης (long-read sequencing), μιας τεχνολογίας αιχμής που αναπτύχθηκε σημαντικά τα τελευταία χρόνια, τα εξατομικευμένα πρωτόκολλα PGT-M μπορούν πλέον να σχεδιάζονται ταχύτερα, έχουν ευρύτερη εφαρμογή και παρέχουν αποτελέσματα με σημαντικά μειωμένο χρόνο ανταπόκρισης και εξαιρετική ακρίβεια.

Το DNA μπορεί να παρομοιαστεί με ένα τεράστιο παζλ. Οι συμβατικές προσεγγίσεις βασίζονταν συχνά στην ανάλυση μικρών τμημάτων DNA, τα οποία είναι δύσκολο να τοποθετηθούν σωστά και μοιάζουν με πολλά άλλα, συχνά απαιτώντας τη συμβολή συγγενών για να συμπληρωθεί η εικόνα. Με την αλληλούχιση μακράς ανάγνωσης (ΑΜΑ), οι επιστήμονες μπορούν πλέον να διαβάζουν πολύ μεγαλύτερα τμήματα DNA, καταγράφοντας δεκάδες χιλιάδες βάσεις σε μία μόνο ανάγνωση. Έτσι, το παζλ «συναρμολογείται» ευκολότερα και γρηγορότερα. Η τεχνολογία αυτή λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο είτε οι παθογόνες παραλλαγές έχουν κληρονομηθεί από τους γονείς είτε έχουν προκύψει de novo σε έναν από αυτούς. Η ερευνητική ομάδα εφάρμοσε αυτή την προσέγγιση σε δώδεκα οικογένειες με αυξημένο κίνδυνο β-θαλασσαιμίας, με εξαιρετικά ενθαρρυντικά αποτελέσματα: πλήρη συμφωνία με τις αναμενόμενες γενετικές ταξινομήσεις στο σύνολο των δώδεκα οικογενειών, με ανίχνευση όλων των τύπων παθογόνων παραλλαγών, από μικρές νουκλεοτιδικές αλλαγές έως μεγάλες διαγραφές. Ήδη από το 2025, η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται με επιτυχία σε πραγματικά περιστατικά PGT-M για διάφορα μονογονιδιακά νοσήματα, καθώς και συνδυασμούς αυτών, αναδεικνύοντάς τη σε πρακτική και άμεσα εφαρμόσιμη προσέγγιση, έτοιμη να βοηθήσει τις οικογένειες σήμερα.

Για τα ζευγάρια που σχεδιάζουν την απόκτηση παιδιού και έχουν γνωστό γενετικό κίνδυνο, η νέα αυτή προσέγγιση μπορεί να μειώσει ουσιαστικά την πολυπλοκότητα της προετοιμασίας. Στο παρελθόν, η προετοιμασία της εξέτασης χρειαζόταν τρεις έως τέσσερις μήνες και προϋπέθετε τη συμμετοχή πολλών μελών της οικογένειας. Παρότι εξακολουθεί να υπάρχει σημαντικός χρόνος αναμονής για αυτήν την εξαιρετικά ευαίσθητη, εξατομικευμένη γενετική εξέταση, η εισαγωγή της τεχνολογίας ΑΜΑ αναμένεται να μειώσει σημαντικά την απαιτούμενη εργαστηριακή προετοιμασία και τον χρόνο από το αρχικό αίτημα έως την ανάλυση νέων περιστατικών. Στα περιστατικά όπου η μέθοδος εφαρμόζεται, ο απαιτούμενος χρόνος μπορεί να μειωθεί σε λιγότερο από το μισό, ενώ για τη διενέργεια της εξέτασης αρκεί πλέον ο έλεγχος μόνο των γονέων. Ως ο μοναδικός πάροχος PGT-M στην Κύπρο και ως εξειδικευμένο κέντρο που εξυπηρετεί ασθενείς από χώρες της Μεσογείου και της Ευρώπης, προσφέρουμε αυτή την τεχνολογία όχι μόνο σε οικογένειες στην Κύπρο, αλλά και σε ζευγάρια από το εξωτερικό. Τα άτομα και τα ζευγάρια με γνωστό γενετικό κίνδυνο διαθέτουν πλέον περισσότερες επιλογές από ποτέ για τον αναπαραγωγικό τους σχεδιασμό. Ο γενετικός σας σύμβουλος ή ο γιατρός σας μπορεί να σας ενημερώσει αν η εξέταση είναι κατάλληλη για την περίπτωσή σας και πώς μπορεί να υποστηρίξει τον αναπαραγωγικό σας σχεδιασμό.

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής της Άντρης Φλωρεντίας Ρωμανού, με την επιστημονική επίβλεψη και καθοδήγηση της Δρος Θεσσαλίας Παπασάββα, Scientist και επικεφαλής της ομάδας Διαγνωστικής Έρευνας του Τμήματος, σε συνεργασία με τον Δρ Carsten W. Lederer, Διευθυντή του Τμήματος, και με τη συμβολή της Δρος Στεφανίας Μπύρου, Associate Scientist, και του κ. Γιώργου Χριστόπουλου, Senior Laboratory Officer, μελών της ίδιας ομάδας.

Great news for families at risk of monogenic disorders
A Breakthrough That Makes Pre-Implantation Testing Faster, Easier, and Available to Everyone

As key achievement of a multiyear research project focussed on upgrading methodologies for preimplantation genetic testing for monogenic disorders (PGT-M), researchers in the Blood Disorder Genetics & Thalassemia Department of the Cyprus Institute of Neurology & Genetics have developed an advanced genetic test that transforms how families plan for healthy pregnancies, moving closer to a robust universal PGT-M test able to assess every couple at risk. Monogenic disorders are genetic conditions caused by pathogenic variations in a single gene, including beta-thalassemia, sickle cell anemia, cystic fibrosis, neurofibromatosis, and many more. To put this in perspective, about fifty thousand babies are born with beta-thalassemia every year worldwide, and this breakthrough applies to all monogenic disorders affecting millions of families globally. PGT-M allows couples undergoing IVF to test embryos before implantation, ensuring only healthy embryos without the genetic condition are transferred to the uterus. This breakthrough enables PGT-M in cases previously very difficult or impossible to assess, including couples with new (de novo) pathogenic variations, couples without family members available to track inheritance, and couples carrying multiple monogenic disorders. Using long-read sequencing, a cutting-edge technology of recent years, the PGT-M panels are much faster to set up, more universal, and deliver results with significantly reduced turnaround time and exceptional accuracy.

Imagine your DNA as a giant jigsaw puzzle. Traditional genetic testing could only look at tiny puzzle pieces that are hard to put together and look similar to many other pieces, requiring help from relatives. With long-read sequencing, scientists can now look at much bigger pieces of DNA, reading ten thousand or more DNA letters at once. The puzzle assembles so much faster without asking relatives for help. This technology works the same whether you have inherited pathogenic variations from both parents or brand-new variations that appeared de novo in one parent. The team tested this approach on twelve families at risk for β-thalassemia, with extremely promising results. The test achieved one hundred percent accuracy, catching all types of pathogenic variations from small changes to large deletion. In 2025, the breakthrough has already been successfully implemented for actual PGT-M cases for different monogenic disorders and combinations of them, proving this is a practical, real-world solution ready to help families today.

This study was conducted as part of Florentia Romanou’s doctoral dissertation, under the scientific responsibility and supervision of Dr Thessalia Papasavva, Scientist and leader of the Department’s Diagnostic Research group, in collaboration with Dr Carsten W. Lederer, Head of the Department, and with the contribution of Dr Stefania Byrou, Associate Scientist, and Mr George Christopoulos, Senior Laboratory Officer, members of the same group.