Sebbene le tecniche di diagnosi prenatale rappresentino oggi delle procedure più che idonee per evitare la nascita di bambini affetti da malattie genetiche, le coppie che vi fanno ricorso devono affrontare una interruzione terapeutica della gravidanza nel caso in cui venga individuato un feto affetto dalla specifica malattia. L’esperienza disponibile, inoltre, evidenzia che molte coppie affrontano ripetute interruzioni di gravidanza prima di generare un bambino non malato. Quindi, la possibilità di una scelta alternativa alla diagnosi prenatale risulterebbe molto utile per quelle coppie che vorrebbero evitare il ricorso ad una interruzione della gravidanza. Bisogna inoltre considerare che, in alcune popolazioni, la diagnosi prenatale non è facilmente accettabile a causa di problemi etico/morali o religiosi associati all’interruzione della gravidanza.

Il rapido sviluppo della genetica molecolare registratosi negli ultimi anni ha interessato tutti i settori della biologia, compresa la Medicina della Riproduzione. Con l'evolversi delle tecniche di fertilizzazione in vitro (IVF), la Diagnosi Genetica Preimpianto (PGD) si è proposta come una nuova metodologia intesa ad identificare, prima dell'impianto in utero, la presenza di malattie genetiche o di alterazione cromosomiche nell'embrione generato in vitro da coppie ad elevato rischio riproduttivo.

La possibilità di diagnosticare una malattia genetica nell’embrione, prima dell’impianto, evita così il ricorso all’interruzione di gravidanza terapeutica, spesso devastante dal punto di vista psicologico e non sempre accettata dal punto di vista etico/ morale.

Un'applicazione della PGD che, già allo stato attuale, annovera una casistica notevole, riguarda la diagnosi delle aneuploidie e delle traslocazioni cromosomiche. Lo studio dell'assetto cromosomico dell'embrione ha una duplice finalità: ridurre il rischio di trasferimento di embrioni con alterazioni cromosomiche e aumentare le possibilità di gravidanza in gruppi di pazienti caratterizzati da una performance riproduttiva ridotta.

Lo sviluppo delle conoscenze sul genoma umano, con l’identificazione di nuovi geni coinvolti nell’insorgenza di malattie ereditarie, unitamente all’avanzamento della tecnologia strumentale, ha notevolmente esteso il campo di applicazione della PGD. Attualmente esistono protocolli diagnostici per oltre 90 malattie monogeniche, autosomiche dominanti,  recessive o legate al cromosoma X. Patologie genetiche molto diffuse in cui la PGD oggi trova una valida applicazione comprendono Beta-Talassemia, Anemia Falciforme, Emofilia A e B, Distrofia Muscolare di Duchenne-Becker, Distrofia Miotonica, Fib ros i Cistica, Atrofia Muscolare Spinale (SMA), Sindrome di Lesch-Nyhan, Malattia di Charcot-Marie-Tooth (Fiorentino et al. 2003; Iacobelli et al., 2003). Si può stimare che nel mondo siano stati eseguiti in tutto oltre 7000 cicli di PGD e che i bambini nati siano almeno un migliaio. Grazie all’accresciuta accuratezza dell’analisi genetica e all’allargarsi delle indicazioni oltre quelle previste per la diagnosi prenatale, il ricorso alla PGD è in costante crescita. Ogni anno vengono effettuati circa 1000 cicli in tutto il mondo e negli ultimi due anni le nascite avvenute dopo PGD hanno quasi eguagliato il numero dei bambini venuti al mondo allo stesso modo nei primi dieci anni di vita della tecnica. La PGD ha consentito a centinaia di coppie ad alto rischio di malattie genetiche non solo di avere figli sani, ma soprattutto di raggiungere questo risultato senza correre il rischio di un’interruzione di gravidanza dopo una diagnosi prenatale.

Nel caso della PGD di malattie monogeniche, fino a marzo del 2004 nel nostro Centro sono state eseguiti 197 cicli di PGD, per 23 differenti condizioni genetiche, con la nascita di 32 bambini e 12 gravidanze ancora in corso. (Tabella 1).

Tabella 1. PGD eseguite e risultati ottenuti

Recenti applicazioni della PGD prevedono la diagnosi di mutazioni associate alla predisposizione ereditaria a malattie ad insorgenza tardiva,  quali per esempio la malattia di Huntington, l’Alzheimer, oppure associate alla predisposizione a tumori quali la Neurofibromatosi (NF1 e NF2), la Sindrome di Li-Fraumeni (p53), la Poliposi Adenomatosa Familiare (FAP) o il Retinoblastoma (RB1) (Kuliev A and Verlinsky Y. 2002).

La tipizzazione dell’HLA in fase preimpianto, inoltre,  si è recentemente proposta quale strumento per coppie con un figlio malato di una malattia genetica, la cui cura necessita il trapianto di cellule staminali da un soggetto compatibile. In questi casi la PGD rappresenta una strategia che consente di individuare e trasferire embrioni che saranno, contemporaneamente, privi di mutazioni e HLA compatibili con il figlio malato. Questa recente applicazione della PGD si è rivelata di estrema importanza per i pazienti: per la prima volta un metodo di diagnosi genetica diviene uno “strumento di terapia”.

La tipizzazione dell’HLA in fase preimpianto è di particolare importanza per malattie quali Beta Talassemia, Anemia falciforme, Anemia Fanconi ed altre emogoblinopatie che necessitano un trapianto di cellule staminali o midollo osseo HLA compatibile, in cui una perfetta identità molecolare tra donatore e ricevente riduce notevolmente il rischio di rigetto o altri problemi correlati ai trapianti. Il più grande studio sul trapianto di midollo per le emoglobinopatie (Lucarelli and Gaziev, 2004; Lucarelli et al., 2002), comprendente oltre 1000 pazienti, presenta una percentuale di successi dell’87% per pazienti con età inferiore a 17 anni. Tuttavia a causa della dimensione ridotta dei nuclei familiari solo un terzo dei pazienti dispone di una sorella o di un fratello HLA identico. Per gli altri l’unica possibilità è l’identificazione di un donatore non consanguineo attraverso l’utilizzo di appositi registri nazionali.

Non è una novità il caso di coppie che in passato, nell’estremo tentativo di curare il proprio figlio, siano state costrette ad affidarsi alla riproduzione naturale, tentando il concepimento di un altro figlio che fungesse da donatore e valutando la compatibilità HLA solo a gravidanza avanzata. La probabilità teorica di avere un bambino sano e allo stesso tempo dotato dei geni HLA compatibili però è soltanto di uno su cinque. Addirittura nostri studi (Fiorentino et al. 2004), condotti sugli embrioni, hanno evidenziato che la probabilità reale diventa di circa uno su otto (Tabella 2).

Tabella 2. Risultati relativi a 43 cicli di PGD con tipizzazione dell’HLA

Molte di queste famiglie perciò hanno dovuto affrontare gravidanze ripetute, ritardando il trapianto e rischiando di dover scegliere la dolo ros a strada dell’aborto nel caso i feti fossero risultati malati. In confronto, la diagnosi genetica preimpianto offre vantaggi più che evidenti, perché consente di testare un numero sufficiente di embrioni per volta, aumentando le possibilità di trovare quello con le caratteristiche adatte per la donazione. Ma soprattutto la PGD permette di identificare questo embrione prima che venga avviata una gravidanza.

Fino a marzo del 2004 il nostro Centro ha eseguito 43 cicli di PGD con tipizzazione dell’HLA, per quattro differenti indicazioni, ottenendo 5 gravidanze cliniche (una gemellare) e la nascita di 4 bambini, risultati sani ed HLA identici con i fratelli malati in attesa di trapianto, mentre 2 gravidanze sono ancora in corso (Tabella 3). In tre casi i pazienti malati sono stati sottoposti, con successo, a trapianto delle cellule staminali raccolte dal cordone ombelicale dei neonati, raggiungendo una completa guarigione.

Tabella 3. Gravidanze ottenute al termine 43 cicli di PGD con tipizzazione dell’HLA

*In one cycle a twin pregnancy was obtained and delivered.

E' prevedibile che nei p ros simi anni sia dato un impulso sempre maggiore alla PGD, intesa come un'alternativa alla diagnosi prenatale convenzionale nel caso di coppie, anche non infertili, ma a rischio di trasmissione di malattie genetiche.

Bibliografia

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Fiorentino F., Biricik A., Karadayi H.; Berkil H., Karlıkaya G., Sertyel S., Podini D., Baldi M., Magli MC., Gianaroli L.  and Kahraman S. (2004) Development and clinical application of a strategy for preimplantation genetic diagnosis of single gene disorders combined with HLA matching. Mol. Hum. Reprod. 10: 445-460.

M Iacobelli, E Greco, L Rienzi, F Ubaldi, D Podini, A Nuccitelli, Jan Tesarik, M Baldi and F Fiorentino Preimplantation genetic diagnosis for Charcot–Marie–Tooth type X  Reproductive BioMedicine Online 2003 Vol. 7, No. 5 558–562

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Lucarelli G, Gaziev J 2004 Stem cell transplant in thalassemia: A: allogenic gene therapy. Abstracts of International Seminar on Preimplantation HLA Typing and Stem Cell Transplantation, 27–28 March, 2004, Limassol , Cyprus , p. 6 (http//:www.pgdis.org [accessed 9 June 2004 ]).

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