Celem prowadzonych badań było ustalenie rzeczywistej częstości występowania aberracji chromosomowych u zarodka/płodu, jako przyczyny utraty ciąży i identyfikacja wybranych chorób genetycznych samoistnie poronionego/obumarłego zarodka/płodu. Projekt zakładał zastosowanie metod biologii molekularnej, takich jak MLPA, QF-PCR i FISH oraz techniki opartej na mikromacierzach DNA – array CGH. Badania miały służyć opracowaniu skutecznej strategii diagnostyki genetycznej w przypadku par z niepowodzeniami ciąży.

Badania prowadzono na kosmówce pobranej od pacjentek z niepowodzeniami ciąży, u których możliwe było pobranie kosmówki bezpośrednio po poronieniu lub w postaci utrwalonych w parafinie preparatów. Łącznie zebrano materiał od 138 kobiet, przy czym w 5 przypadkach udało się uzyskać kosmówki z dwóch kolejnych poronień, co łącznie stanowiło 143 kosmówki. W przypadku 8 kosmówek materiał pochodził z kosmówki utrwalonej, w pozostałych 135 przypadkach była to kosmówka bezpośrednio pobrana po niepowodzeniu ciąży. W przypadku 122 kosmówek przeprowadzono badania porównawcze metodami FISH, MLPA i QF-PCR w celu identyfikacji aberracji chromosomowych. W przypadku 21 kosmówek badanie przeprowadzono tylko metodą array CGH, w celu identyfikacji zmian zarówno o charakterze liczbowym, strukturalnym, jak i submikroskopowych aberracji chromosomowych. Dodatkowo metodą array CGH przebadano trzy kosmówki wybrane z grupy przebadanych wcześniej 122 kosmówek.

Badania przeprowadzone różnymi metodami (FISH, QF-PCR, MLPA i array CGH) pozwoliły na zidentyfikowanie nieprawidłowości genetycznych w 67 kosmówkach ze 143 badanych, co stanowi 47% przypadków. Były to aberracje chromosomowe o charakterze liczbowym i strukturalnym oraz submikroskopowe rearanżacje genomowe typu delecji/duplikacji. Najczęstszymi zmianami był aberracje liczbowe chromosomów. Spośród 67 nieprawidłowości 51% stanowiły trisomie chromosomów autosomalnych (30 trisomii pojedynczych chromosomów i 4 trisomie wielokrotne), 18% monosomia chromosomu X (12 przypadków), 15% triploidie (10 przypadków), 3% trisomie chromosomów płci (2 przypadki – XYY w kariotypie męskim i XXX w kariotypie żeńskim), 3% monosomie chromosomu X z trisomią Streszczenie 161 chromosomu autosomalnego (2 przypadki – monosomia X z trisomią 16 oraz monosomia X z trisomią 18), 1% mozaika XX/XY (1 przypadek) oraz 9% aberracje strukturalne chromosomów (6 przypadków, w tym 2 o charakterze submikroskopowym).

Zidentyfikowane aberracje strukturalne chromosomów to: duplikacja 18q (duplikacja całego długiego ramienia chromosomu pary 18), delecja 6q i duplikacja 9q, delecja 6q i duplikacja 2p oraz dodatkowy chromosom markerowy pochodzący z krótkich ramion chromosomów akrocentrycznych 14 lub 22 – mar 14/22. Wszystkie 4 nierównoważone aberracje strukturalne zostały odziedziczone od jednego z rodziców – nosicieli. Dodatkowo, dzięki badaniu array CGH udało się zidentyfikować w dwóch przypadkach rearanżacji genomowo o charakterze delecji i duplikacji. Odkryte zmiany nie były wcześniej scharakteryzowane. W pierwszym przypadku zidentyfikowano delecję w chromosomie pary 6 w regionie 6p22.3 oraz w tym samym chromosomie duplikację w regionie 6q23.3. W regionie objętym delecją znajduje się gen CDKAL1 o nieznanej funkcji, w regionie duplikacji nie ma genów kodujących białka. Analiza mikromacierzowa rodziców wykazała matczyne pochodzenie obu zmian – delecji i duplikacji. Zmiany zostały odziedziczone od matki w niezmienionej postaci. U ojca nie zidentyfikowano żadnych zmian o charakterze łagodnym lub patogennym. W drugim przypadku zidentyfikowano również dwie zmiany: pierwszą o charakterze duplikacji w regionie 4p16.3 oraz delecję w chromosomie pary 5 -5q14. W regionie delecji nie ma genów kodujących białka, natomiast w regionie duplikacji znajdują się dwa geny FGFR3 oraz LETM1. Dodatkowo wykonane badania metodą MLPA potwierdziły duplikację w genie FGFR3. Przeprowadzona analiza u obojga partnerów ujawniła odziedziczenie delecji 5q14.3 od ojca w niezmienionej postaci. U matki nie znaleziono żadnych rearanżacji o charakterze patogennym lub łagodnym. Tym samym duplikacja 4p16.3 okazałą się zmianą de novo. W prowadzonych badaniach, na podstawie uzyskanych danych klinicznych, nie zidentyfikowano chorób o charakterze jednogenowym, które mogłyby być przyczyną niepowodzenia ciąży

Dla oceny skuteczności, specyficzności i czułości stosowanych metod porównano wyniki uzyskane metodami FISH, QF-PCR i MLPA P095 w przypadku przebadanych 122 kosmówek. W przypadku metody FISH wynik udało się uzyskać w przypadku 119 kosmówek (98%), metody QF-PCR 118 kosmówek (97%), a MLPA Streszczenie 162 P095 119 kosmówek (98%). W porównaniu do metody FISH czułość metod zarówno QF-PCR jak i MLPA P095 wynosiła 96%. Najwięcej nieprawidłowości chromosomowych zidentyfikowano stosując metodę FISH, dzięki której zidentyfikowano 40% nieprawidłowości (48 przypadków). Metoda QF-PCR pozwoliła na wykrycie nieprawidłowości w 37% badanych kosmówek (44 przypadki). W przypadku zastosowania zestawu MLPA P095 nieprawidłowe wyniki uzyskano tylko w 24% kosmówek (28 przypadków). W przypadku metody array CGH zastosowanej w przypadku 24 kosmówek nieprawidłowe wyniki uzyskano w 54% przypadków (13 kosmówek), były to aberracje zarówno o charakterze liczbowym jak i submikroskopowych delecji/duplikacji.

Przeprowadzone badania potwierdziły, iż aberracje chromosomowe są przyczyną co najmniej 50% poronień samoistnych u zarodka/płodu, przy czym największy udział mają zmiany liczbowe: monosomia chromosomu X, triploidia oraz trisomie chromosomów pary 16 i 22. Uzyskane wyniki są zgodne z danymi uzyskanymi w badaniach innych populacji. Badania potwierdziły także skuteczność wszystkich stosowanych metod, które mogą stanowić podstawę algorytmu diagnostycznego w przypadku par z niepowodzeniami ciąży. Badania dowiodły również, że submikroskopowe rearanżacje genomowe mogą być związane z niepowodzeniami ciąży, zarówno wczesnych (przed 12 tygodniem), jak i późnych (po 12 tygodniu) oraz jak istotne są badania rodziców w kierunku dziedziczenia zmian genomowych u zarodka/płodu. Zastosowanie nowoczesnych metod diagnostycznych, takich jak array CGH pozwala na poszerzenie badań i uzupełnienie dotychczasowej wiedzy na temat genetycznych przyczyn niepowodzeń ciąży.