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张月萍 三甲
张月萍 主任医师
复旦大学附属妇产科医院 妇科内分泌

三代试管婴儿常见问题解答

1. 什么是三代试管婴儿?它与一、二代有什么区别?

生理情况下,精子与卵子在女性输卵管内结合并完成受精,受精后的胚胎游回子宫腔并着床,当有些妇女输卵管不通,精子与卵子无法相遇时,我们通过人工的方法让它们结合,首先要打促排卵针,促使更多卵泡发育(通常有10个左右),当卵泡成熟后(一般是月经的第14天),在超声引导下用穿刺针经过阴道直达卵巢,将卵子吸出,这一过程叫“采卵”,男方同时手淫取精,精子和卵子同时送达实验室,放入培养皿后等待体外自然受精,一般是在采卵后的次日。受精卵继续发育到第三天就可以移植了,也可以发育到第五天移植(即养囊),当然还可以冻起来,等到下个月再移植。从打促排卵针(我们习惯上叫“进周期”),到采卵后精卵体外自然受精,最后完成胚胎移植,这一过程就是一代试管婴儿。从上面的介绍不难看出,一代试管主要用于输卵管不同或通而不畅所导致的不孕症病例,解决了输卵管堵塞情况下,精子与卵子无法相遇的难题。复旦大学附属妇产科医院妇科内分泌张月萍

有些夫妇,丈夫精子质量较差,即使将精子和卵子放在一起培养,精子没有足够的活力,或数量太少,很难自己钻进卵子完成受精过程,这时候,就需要医务人员用一根显微穿刺针,通过显微操作,将精子人工注射入卵子,从而帮助其受精,这就是二代试管,因此,二代与一代唯一的区别就是受精过程不同:一代是精子自己钻进去,二代是人工注射进去,其他步骤则没有区别。二代试管婴儿主要用于男性少、弱、畸精子症患者。

三代试管婴儿是在一代和二代基础上发展出来的一项新技术,它的学术名称是胚胎植入前诊断,即在胚胎移植到母体子宫前,先从每个胚胎中取少量细胞进行遗传学检测,再挑选合格的胚胎进行移植,不合格胚胎将被淘汰。因此,三代试管婴儿与一代、二代的主要区别是,多了一道诊断工序,有了这道工序,就杜绝了遗传病后代的出生,对染色体异常或其他遗传性疾病高危家庭而言,这一技术提供了后代安全的保障。

 

2. 哪些遗传性疾病能通过三代试管进行筛选?

大体上遗传性疾病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病。单基因遗传病是指由单个致病基因所导致的遗传病,如地中海贫血、脊髓肌萎缩症、苯丙酮尿症等;多基因遗传病则需要多个基因协同作用,加上一定的环境因素才会发病,例如高血压,肿瘤,糖尿病等;染色体病是指染色体结构或数目改变导致的一大类疾病,数目改变通常有明显的表型异常,如低智,特殊面容,生长发育落后等,而结构改变是否有表型异常则取决于有否基因数量的增减,如果结构改变伴随基因数量增加,称为非平衡性结构重排,其后果等同于前述的染色体数目改变,相反,如果结构改变的同时基因数量保持不变,称为平衡性结构重排,患者一般不会有外表或智力异常,但会影响生育,临床上流产患者中常见这类染色体异常。

多基因遗传病由于致病基因众多,且是否发病受环境因素影响,目前还不能通过三代试管对后代是否患病作出判断。理论上,单基因遗传病只要致病基因明确的,都可以通过三代对后代进行筛选;染色体疾病中绝大多数也可以通过三代筛选健康后代。

除了已知的单基因疾病和染色体疾病,近年来三代试管还被用于复发性流产和反复多次试管移植失败的患者,其理论依据是,复发性流产以及反复多次试管移植失败常与胚胎染色体异常相关,这种胚胎染色体异常起源于精子或卵子成熟分裂过程中,即突变产生,而与夫妇自身的染色体无关,通过三代筛选后,挑选染色体正常的胚胎移植,能够改善妊娠结局,降低流产率,提高胚胎种植率。

 

3. 三代试管有哪些名称,分别应用在什么场景?

三代试管技术诞生于1990年,过去习惯将夫妇已知患某种遗传性疾病、以诊断为目的的三代检测,称为PGD(preimplantation genetic diagnosis);与此相对应的是,夫妇自身不是遗传病患者,三代检测仅以筛查为目的,旨在降低流产率和提高妊娠率,冠名PGS(prenatal genetic screening)。

经历了30年的发展,三代试管检测技术不断更新,应用范围也越来越大,为了避免名称上的混淆,近年来,国际上根据检测目的对三代试管的名称进行了更新:仅仅检测胚胎染色体数目异常的三代技术称为PGT-A(preimplantation genetic test - aneuploidy),用于复发性流产和反复多次移植失败人群;检测胚胎是否携带某种基因变异的三代技术称为PGT-M(preimplantation genetic test - monogenetic disease),用于单基因遗传病家系;检测胚胎染色体片断不平衡的三代技术称为PGT-SR(preimplantation genetic test - structure rearrangement),用于夫妇自身染色体异常患者。其他名称还包括PGH(preimplantation genomic haplotype),指通过家系单体型构建,间接推断被检测胚胎是否携带致病基因或染色体结构异常,用于区分染色体平衡易位胚胎和正常核型胚胎,也可用于HLA配型。事实上,目前大多数PGT-M都采用单体型构建的方法,因此,对于单基因病,PGT-M基本等同于PGH。此外,合适的检测平台可以一次性同时检测胚胎染色体数目异常、结构异常、单基因病和HLA配型,所以有时候很难将上述名称截然分开。

 

4. 为什么三代试管收费比一代和二代贵?

三代试管比一代和二代增加了二个关键步骤:第一个步骤是胚胎活检,即从每个胚胎上取下少量细胞用于检测,需要特殊的激光打孔仪、特殊培养皿以及特定的试剂;第二个步骤是检测,目前常用的基因芯片和高通量测序,两种技术都需要用高端的检测平台(测序仪、荧光扫描仪、杂交仪),尽管部分设备及试剂已经国产化,但关键技术仍是进口,价格昂贵,另外,检测和分析过程需要由专业技术人员完成,因此,三代试管无论是设备、试剂成本,还是人力成本,都远远高于普通试管婴儿,相应的,收费也比一代和二代贵,目前大多数医院,完成一次三代试管周期,所需支付的费用约为4-5万元。

 

5. 三代试管婴儿与传统产前诊断有什么不同?

传统产前诊断包括绒毛活检、羊膜腔穿刺、超声检查等。绒毛活检相对较早,一般在妊娠10-12周,羊膜腔穿刺在妊娠16周后,超声畸形筛查要等到22-24周,三种方法都需要先怀孕才能作出诊断,如果加上细胞培养所需要的时间,即便是绒毛活检获得诊断结果也要等到妊娠12周,一旦确诊胎儿异常,孕妇只能接受引产手术。三代试管婴儿反其道而行之,先诊断后怀孕,将诊断时间提早到胚胎植入母体子宫前,对减轻孕妇身心痛苦作用巨大。

 

6. 三代试管婴儿对后代安全吗?

三代试管婴儿需从胚胎上取走少量细胞,这一过程是否影响胚胎的正常发育一直是各国科学家所关心的问题。研究表明,在胚胎刚形成的时候,各个细胞具体执行什么任务并没有明确的分工,每一个细胞都具有向各个器官分化的潜能,而且早期胚胎具有极强的代偿能力,失去少量细胞后其他细胞会很快分裂将空缺填满,目前的流行病学调查资料显示三代试管婴儿并不增加胎儿畸形的发生率,当然,这并不是说三代试管绝对安全,与其他医学新技术一样,任何一项新技术的诞生都是一把双刃剑,其真正效果可能要过几十年甚至上百年才能作出准确的评判,所以我国虽然允许开展,但必须经过卫生行政部门的严格审批,保证规范有序开展,避免该技术被滥用。

 

7. 三代试管婴儿的成功率如何?

平均来说,以移植周期数做分母,三代试管移植后,成功妊娠的概率是60%-70%。妊娠率受很多因素影响,活检过程中技术人员操作的熟练程度、子宫微环境、胚胎培养条件、胚胎质量等,都会影响移植后成功率。如果以就诊的病例数做分母,三代成功率的影响因素更多,孕妇年龄和获得胚胎数量的多少、促排卵方案、遗传病的种类等,都是影响成功率的因素。一般来说,三代试管周期数越多的中心,成功率越稳定,而刚开展不久的中心,成功率可能波动较大。

 

8.三代试管婴儿会误诊吗?

与任何一样检测技术一样,三代试管无法做到百分之百准确,不过总体来说,其准确率不低于95%,误诊的原因包括:活检中取到的细胞数量太少、胚胎嵌合、检测技术的误差等。由于可能存在的误诊,通常三代试管成功后,医生仍会建议孕妇做羊水穿刺确诊。

 

9. 三代试管能一次性检测所有遗传缺陷吗?

由于三代试管检测方法不断优化,不少患者朋友会以为,无论什么病,只要通过三代筛一筛,就能保证后代健康,其实,这个想法是不切实际的,虽然做了三代,无论用PGT-A,还是PGT-SR或PGT-M,都会发现胚胎染色体数目异常,但并不意味着所有遗传缺陷都能通过三代试管来避免。举例来说,如果夫妇因为地中海贫血来做三代,则医生会用PGT-M,在分析地贫基因的同时,会分析胚胎染色体是否存在数目异常,但仅限于此,不会也不能再去分析其他基因,因此,经过三代试管后,仍有可能生下检测范围之外的其他缺陷患儿,在选择三代试管之前,必须做详细的遗传咨询。

张月萍
张月萍 主任医师
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