URSASCREEN

Panel di test da predisposizione genetica all’aborto abituale

Si tratta della indagine più accurata, estesa e completa sull’esoma umano, eseguita con la tecnica Next Generation Sequencing (NGS). Tale tecnica, eseguita da noi su sequenziatori di ultima generazione (Illumina / Thermo Fischer) va a ricercare, su oltre 5.000 geni, tutte quelle mutazioni che dai più recenti, accreditati ed aggiornati database (OMIM; Human Genetic Mapping Disease; Variant Studio ecc) possono essere responsabili di errori nella meiosi, singamia, impianto e sviluppo dell’ovulo fecondato.

Si tratta di una analisi attenta e minuziosa che il genetista esegue sulle informazioni derivantigli dal sequenziamento multiplo di migliaia di geni. Questa analisi è oggi resa possibile, presso il nostro istituto, grazie ad un sofisticato programma bioinformatico dei dati che, se osservati in forma bruta, sarebbero indecifrabili ed ininterpretabili.

Di seguito meglio si specificano una serie di indagini che sono state sommariamente riportate in tabella.
In particolare bisogna però ricordare che, sotto l’analisi bioinformatica, in realtà i geni studiati sono molto più numerosi e la loro “presa in esame” dipende dal continuo evolversi della ricerca medica  sulla origine degli aborti da causa genetica:

Cariotipo di entrambi i genitori:

Primo esame da eseguire.  Lo studio del cariotipo costituzionale di coppia esclude la possibilità che gli aborti possano derivare da anomalie cromosomiche strutturali dei genitori, magari in forma “bilanciata”.  Si stima che il 2- 4% degli aborti ripetuti sia associato alla presenza di un riarrangiamento cromosomico strutturale bilanciato parentale. Le anomalie di più frequente riscontro sono rappresentate dalle traslocazioni reciproche bilanciate con una frequenza del 4-6%, più di 50 volte superiore rispetto alla popolazione generale. Seguono le traslocazioni robertsoniane e di più raro riscontro le fusioni peri o paracentriche, le inversioni cromosomiche, le inserzioni, le anomalie dei cromosomi sessuali, i piccoli cromosomi sovrannumerari e i microriarrangiamenti

Cariotipo molecolare (aCGH):

Se il cariotipo tradizionale eseguito sui genitori è normale, altre e più rare cause di aborto ricorrente potrebbero essere rappresentate dalla presenza, in uno dei coniugi, di un’alterazione ultrastrutturale criptica e bilanciata dei cromosomi che poi si può sblianciare nel prodotto del concepimento e determinare aborti. Tali errori sono visibili con la tecnica dell’ aCGH (cariotipo molecolare)

Bibliografia essenziale:

  • Lejeune V. Early recurrent spontaneous abortion: How to take care in 2006?. Gynecol Obstet Fertil. 2006 Oct;34(10):927-37. Zhang M, Fan HT, Zhang QS, Wang XY, Yang X, Tian WJ, Li RW. Genetic screening and evaluation for chromosomal abnormalities of infertile males in Jilin Province, China. Genet Mol Res. 2015 Dec 8;14(4):16178-84.
  • Kochhar PK, Ghosh P. Reproductive outcome of couples with recurrent miscarriage and balanced chromosomal abnormalities. J Obstet Gynaecol Res. 2013 Jan;39(1):113-20.
  • Kovaleva NV, Cotter PD. Somatic/gonadal mosaicism for structural autosomal rearrangements: female predominance among carriers of gonadal mosaicism for unbalanced rearrangements. Mol Cytogenet. 2016 Jan 28;9:8
  • Genomic answers for recurrent spontaneous abortion in Saudi Arabia: An array comparative genomic hybridization approach. Reprod Biol. 2017 Apr 18. pii: S1642-431X(16)30095-X. doi: 10.1016/j.repbio.2017.03.003.

 

Studio delle aneuploidie spermatiche:
Un aumentato del numero di frammantzione di DNA degli spermatozoi (oltre il 20%) può essere causa di infertilità o di aborti ricorrenti. Aborti ricorrenti a causa del fatto che tali spermatozoi possono fecondare un ovulo sano. La percentuale di frammentazione degli spermatozoi è indipendente dall’aspetto dell’esame seminale che può essere del tutto normale. L’esposizione a tossine ambientali o industriali, stress ossidativi, il fumo sono cause ben note che determinano frammentazione del DNA , infertilità o aborti ricorrenti.. E’ infatti oramai in uso coppie valutare l’integrità della cromatina degli spermatoznon fertili o in poliabortività anche prima della riproduzione assistita.

Bibliografia essenziale:               

  • Nicolaidis P and Petersen MB. Origin and mechanisms of non-.disjunction in human autosomal trisomies. Hum Reprod 1998; 13: 313-319. Egozcue J, Blanco J, Vidal F. Chromosome studies in human sperm nuclei using fluorescence in-situ hybridization (FISH). Hum Reprod Update 1997; 3: 441-452.   Egozcue S, Blanco J, Vendrell J, Garcia F, Veiga A, Aran B, Barri PN, Vidal F, Egozcue J. Human male infertility: chromosome anomalies meiotic disorders, abnormal spermatozoa and recurrent abortion. Hum Reprod Update 2000; 6: 93-105.


Test di frammentazione del DNA spermatico:

Un aumentato tasso di anomalie cromosomiche numeriche, aneuploidie, a carico dei gameti maschili è associabile a ridotta percentuale di gravidanza o più alta percentuale di aborto. Spermatozoi aneuploidi possono essere riscontrati sia in soggetti con alterazione cromosomica costitutiva, sia in soggetti con cariotipo normale. In caso di aborto ripetuto è pertanto pertinente studiare la costituzione cromosomica dello spermatozoo, espressione del contributo paterno allo sviluppo del futuro embrione.

Bibliografia essenziale:

  • Sperm deoxyribonucleic acid fragmentation assessment in normozoospermic male partners of couples with unexplained recurrent pregnancy loss: a prospective study. Bareh GM, et al. Fertil Steril. 2016. Authors Bareh GM1, Jacoby E2, Binkley P2, Chang TC2, Schenken RS2, Robinson RD2.

 

Analisi mutazioni gene NALP7  (NLRP7): 
Nel caso in cui la precedente gravidanza sia incorsa nello sviluppo di una mola idatiforme , l’analisi delle mutazioni a carico del gene NALP7 garantisce l’esclusione di forme ereditarie. Tale mutazione è presente anche in microaborti sempre collegati ad anomalie della fecondazione (es. triploidie)

Bibliografia essenziale:

  • Women heterozygous for NALP7/NLRP7 mutations are at risk for reproductive wastage: report of two novel mutations. Qian J1, Deveault C, Bagga R, Xie X, Slim R. Hum Mutat. 2007 Jul;28(7):74


Analisi SYCP3 (Gene del Complesso sinaptonemale):

Questo gene codifica il complesso synaptonemico coinvolto nella segregazione meiotica, quindi le mutazioni causano URSA (e azoospermia dei maschi).

Bibliografia essenziale:

  • SYCP3 mutation may not be associated with recurrent miscarriage caused by aneuploidy. Mizutani E1, Suzumori N, Ozaki Y, Oseto K, Yamada-Namikawa C, Nakanishi M, Sugiura-Ogasawara M.. Hum Reprod. 2011 May;26(5):1259-66.


Analisi del gene HLA-G:       

Una ridotta espressione del gene HLA-G è associabile a mancato impianto embrionale per un alterato meccanismo di tolleranza immunologica

Bibliografia essenziale:

  • HLA-G genotypes and pregnancy outcome in couples with unexplained recurrent miscarriage. Aldrich CL1, Stephenson MD, Karrison T, Odem RR, Branch DW, Scott JR, Schreiber JR, Ober C. Mol Hum Reprod. 2001 Dec;7(12):116


Mutazioni del gene WNT6:

Mutazioni genetiche implicate nell’alterata codifica delle proteine dell’embriogenesi

Bibliografia essenziale:

  • Novel missense mutation in WNT6 in 100 couples with unexplained recurrent miscarriage. Zhang Y1, Li G2, Fan Y3, Cui Y2, Huang S2, Ma J2, Yan J4, Chen ZJ4. Hum Reprod. 2015 Apr.


Mutazioni del gene CEP250:              

 Mutazioni di questo gene sono coinvolte nei processi mitotici e nella micropoliabortività.

Bibliografia essenziale:

  • Recurrent triploidy due to a failure to complete maternal meiosis II: whole-exome sequencing reveals candidate variants. Filges I1, Manokhina I2, Peñaherrera MS2, McFadden DE3, Louie K2, Nosova E4, Friedman JM2, Robinson WP5. Mol Hum Reprod. 2015 Apr;21(4):339-46. doi: 10.1093/molehr/gau112. Epub 2014 Dec 11


Mutazioni del gene CGB:

Mutazioni di questo gene sono coinvolte nell’alterata produzione dell’ HGC e del mantenimento della gravidanza.

Bibliografia essenziale:

  • Structural and functional analysis of rare missense mutations in human chorionic gonadotrophin β-subunit. Nagirnaja L1, Venclovas Č, Rull K, Jonas KC, Peltoketo H, Christiansen OB, Kairys V, Kivi G, Steffensen R, Huhtaniemi IT, Laan M. Mol Hum Reprod. 2012 Aug;.

Mutazioni del gene NLRP10:

Mutazioni di questo gene sono coinvolte nell’alterata risposta allo-immunitaria dell’attecchimento embrionario.

Bibliografia  essenziale:

  • Structural and functional analysis of rare missense mutations in human chorionic gonadotrophin β-subunit. Nagirnaja L1, Venclovas Č, Rull K, Jonas KC, Peltoketo H, Christiansen OB, Kairys V, Kivi G, Steffensen R, Huhtaniemi IT, Laan M. Mol Hum Reprod. 2012 Aug;18(8):379-90. doi: 10.1093/molehr/gas018. Epub 2012 May 3

Mutazioni del gene PROKR1:

Mutazioni di questo gene sono coinvolte nell’alterata risposta allo-immunitaria dell’attecchimento embrionario

  • Bibliografia essenziale:
    Gene-gene interactions and risk of recurrent miscarriages in carriers of endocrine gland-derived vascular endothelial growth factor and prokineticin receptor polymorphisms. Su MT1, Lin SH2, Chen YC3, Kuo PL4. Fertil Steril. 2014 Oct;102(4)

Mutazioni del gene FOXP3:
Mutazioni di questo gene sono coinvolte nell’alterata risposta allo-immunitaria dell’attecchimento embrionario. E’ stato riscontrato molte volte che il rapporto alterato tra cellule T- regolatorie (Treg cells) e T helper 17 cells (Th17), due distinte sottopopolazioni di CD4+ T è alterato in casi di aborto ricorrente inspiegato. La riduzione della sintesi del Th17 deriva dalla alterata espressione del forkhead box P3 (Foxp3) RNA messenger che è più basso negli URSA.

Bibliografia essenziale:

  • Correlation between protein expression of FOXP3 and level of FOXP3 promoter methylation in recurrent spontaneous abortion. Hou W, Li Z, Li Y, Fang L, Li J, Huang J, Li X, You Z. J Obstet Gynaecol Res. 2016 Nov;42(11):1439-1444.


Mutazioni del gene OSBPL5:
Mutazioni di questo gene determinano alterazioni della struttura placentare

Bibliografia essenziale:

  • Recurrent triploidy due to a failure to complete maternal meiosis II: whole-exome sequencing reveals candidate variants. Filges I1, Manokhina I2, Peñaherrera MS2, McFadden DE3, Louie K2, Nosova E4, Friedman JM2, Robinson WP5. Mol Hum Reprod. 2015 Apr;21(4):339-46.

Analisi polimorfismi del gene codificante HLA-E:
Polimorfismi di tale gene che codifica per l’Antigene-E (HLA-E) è importante per la tolleranza immunologica. In talune popolazioni è stata scoperto essere causa di URSA. L’HLA-E è un complesso di istocompatibilità (MHC) di classe I che è espresso sul citotrofoblasto e che interagisce con NKG2A, un ricevitore inibitorio sulle cellule natural killer (NK) e che conduce giù regolazione della risposta immunitaria nell’interfaccia materno-fetale e fornisce tolleranza immunitaria materna del feto.

Bibliografia essenziale:

  • Association between HLA-E gene polymorphism and unexplained recurrent spontaneous abortion (RSA) in Iranian women.   Correlation between protein expression of FOXP3 and level of FOXP3 promoter methylation in recurrent spontaneous abortion. Hou W, Li Z, Li Y, Fang L, Li J, Huang J, Li X, You Z. J Obstet Gynaecol Res. 2016 Nov;42(11):1439-1444016 Jul;14(7):477-82.

 

Mutazioni Fattore V (G1691A  e mut. H1299R) e II (mut. G20210A) di Leiden e altri geni trombofilici (Fattore XIII, Beta Fibrinogeno, PAI-1, HPA, HFE, APO E, ACE, AGT):  
La trombofilia ereditaria legata al rischio di trombosi venosa è nella comune pratica clinica ritenuta essere responsabile di poliabortività.  La mutazione principale del Fattore V è associata a ipercoagulabilità ed infarti placentari. La mutazione del Fattore II è il secondo fattore più comune di trombofilia ereditaria.  NB: La loro reale responsabilità è molto controversa. Soprattutto per gli altri fattori. Per il PAI-1 sembra oramai del tutto esclusa. Per quanto attiene gli attuali orientamenti esistono diversi alcuni studi casistici che danno ancora valore alla trombofilia ereditaria mentre i Cochrane (medicina basata sulla evidenza) e le più grandi metanalisi, così come i maggiori studi caso controllo, sono piuttosto critici. Vi è invece generale consenso sul fatto che la presenza di taluni di questi fattori (specialmente se in concomitanza ad anamnesi positiva per trombosi venosa) necessitano di profilassi eparinica nel puerperio.

Bibliografia essenziale:

  • Aspirin and/or heparin for women with unexplained recurrent miscarriage with or without inherited thrombophilia. de Jong PG1, Kaandorp S, Di Nisio M, Goddijn M, Middeldorp S. Cochrane Database Syst Rev. 2014 Jul 4;(7):CD004734. doi: 10.1002/14651858.CD004734.pub4.
  • Anticoagulants for the treatment of recurrent pregnancy loss in women without antiphospholipid syndrome. Di Nisio M, Peters L, Middeldorp S. Cochrane Database Syst Rev. 2005 Apr 18;(2):CD004734.


Mutazioni MTHFR (C677T; mut. A1298C):    
La trombofilia ereditaria è spesso ritenuta essere responsabile di poliabortività quando in forma omozigote o doppia eterozigosi). E’ associata ad un aumento nel sangue di omocisteina secondaria ad una alterazione del metabolismo dell’acido folico. Sono dimostrati maggiori rischi di trombosi ed infarti arteriosi.            
NB: Come sopra per la trombofilia “venosa” anche per le mutazioni dell’ MTHFR la reale responsabilità è molto controversa. Mentre alcuni studi casistici gliela attribuirebbero, i Cochrane (medicina basata sulla evidenza) e le più grandi metanalisi, così come i maggiori studi caso controllo, sono ancora critici .

Bibliografia essenziale:

  • Methyltetrahydrofolate vs Folic Acid Supplementation in Idiopathic Recurrent Miscarriage with Respect to Methylenetetrahydrofolate Reductase C677T and A1298C Polymorphisms: A Randomized Controlled Trial. Hekmatdoost A1, Vahid F2, Yari Z2, Sadeghi M3, Eini-Zinab H4, Lakpour N3, Arefi S5. PLoS One. 2015 Dec 2;10(12):e0143569. doi: 10.1371/journal.pone.0143569. eCollection 2015