أطلس PGT-mt

الفصل 4 · أساسيات PGT-mt

نمو الجنين وأخذ الخزعة

يحلل PGT-mt خلايا تؤخذ بخزعة جنينية. يعتمد تفسير النتيجة على المرحلة النمائية وموضع الخزعة ومدى تمثيل تغاير البلازمية في العينة لبقية الجنين.

مستوى القراءة

الأساسيات

من اللاقحة إلى الكيسة الأريمية

يمر الجنين بعد الإخصاب بمراحل عدة. في برامج الفحص يُستخدم عادةً الحقن المجهري (ICSI)، أي حقن حيوان منوي واحد في البويضة (Hyslop وآخرون، 2025). يكون لاقحة في اليوم 1، وجنين تفلج من عدة خلايا (قسيمات أرومية) في الأيام 2–3، وتويتة متراصة في اليوم 4، وكيسة أريمية في الأيام 5–6 (Rubens وآخرون، 2025). يوضح رسم «مراحل ما قبل الغرس» التسلسل ومواضع أخذ الخزعة.

تتكون الكيسة الأريمية من سلالتين خلويتين. الأديم الظاهر المغذي (TE) طبقة خارجية تحيط بالجوف الأريمي وتنشأ عنها المشيمة والأغشية خارج الجنين. وكتلة الخلايا الداخلية (ICM) تجمع عند أحد الأقطاب ينشأ عنه الجنين نفسه.

نهجان لأخذ الخزعة

خزعة القسيم الأرومي (اليوم 3)
يؤخذ قسيم واحد، وأحيانًا قسيمان، من جنين مكون من ست إلى ثماني خلايا. يستخدم برنامج نيوكاسل هذا النهج مثلًا (Hyslop وآخرون، 2025)؛ ودعمت دراسة أجنة حاملات m.3243A>G الاكتفاء بقسيم واحد (Sallevelt وآخرون، 2017a).
خزعة الأديم الظاهر المغذي (الأيام 5–6)
تؤخذ عدة خلايا من الكيسة دون لمس كتلة الخلايا الداخلية. ويمكن استخدام العينة نفسها لـ PGT-A (Spath وآخرون، 2021; Hu وآخرون، 2026). أصبح هذا النهج الغالب في الفحص قبل الغرس عمومًا؛ لكن بعض مراكز PGT-mt ما زالت تفحص قسيمًا واحدًا في اليوم 3 (Hyslop وآخرون، 2025).

هل تمثل الخزعة الجنين؟

لا يكاد mtDNA يتضاعف حتى مرحلة الكيسة، وتتقاسم خلايا الجنين الجزيئات الموروثة من البويضة (Rubens وآخرون، 2025). تبين مقارنات أجزاء الجنين نفسه أن فروقه أصغر من الفروق بين أجنة الدورة (Monnot وآخرون، 2011; Treff وآخرون، 2012; Rubens وآخرون، 2025; Tofilo وآخرون، 2026). لكن حتى الفروق الصغيرة قد تؤثر قرب حد الاختيار. وفي دراسة اختلفت خلايا الأديم الظاهر المغذي منفردةً بوضوح في بعض الأجنة الضابطة، واستنتج المؤلفون الحاجة إلى 5–10 خلايا لتقدير موثوق (Rubens وآخرون، 2025).

تتكون هذه الخزعة أيضًا من خلايا المشيمة المستقبلية لا الجنين خلال الحمل. والتوافق المقاس مع كتلة الخلايا الداخلية في عدة دراسات هو الحجة الرئيسية لاستخدامها، لكنه لا يضمن تساوي المستويات في كل أنسجة الطفل مستقبلًا (الفصل 6).

الخزعة السريرية والتشريح البحثي

تؤخذ بضع خلايا للفحص قبل الغرس بهدف حفظ سلامة بقية الجنين وقابليته للحياة. وفي البحث قُسمت أجنة غير مناسبة للنقل تبرع بها المرضى إلى أجزاء: كتلة داخلية أو أديم ظاهر مغذٍ متبقٍ أو خلايا منفردة، وقورنت بالخزعة الأصلية (Rubens وآخرون، 2025; Tofilo وآخرون، 2026). تقيم هذه المقارنات تمثيل الخزعة، لكنها من أجنة لم تُنقل.

الخزعة عينة خلايا من الجنين. تدعم المقارنات بين عيناته قيمتها للفحص، لكنها لا تعني تماثل جميع الخلايا.

المستوى المتقدم

mtDNA في الجنين قبل الغرس

يرث الجنين تجمع mtDNA من البويضة. يُثبط تضاعفه حتى الكيسة الأريمية؛ فتتوزع الجزيئات الموجودة بين الخلايا البنوية وينخفض محتواها لكل خلية إلى النصف تقريبًا مع كل انقسام (Rubens وآخرون، 2025). ترتبط استعادة التضاعف وضبط عدد النسخ مع تمايز السلالات ارتباطًا وثيقًا بتعدد القدرات (Facucho-Oliveira وSt John، 2009). وإذا كان التوزع شديد التفاوت فسيكون للجنين «عنق زجاجة» خاص به؛ ولهذا يلزم اختبار تمثيل الخزعة تجريبيًا (Rubens وآخرون، 2025).

أدلة مرحلة التفلج

  • درس Monnot وزملاؤه 70 قسيمًا منفردًا من أجنة حاملتين لـ m.3243A>G: أقصى فرق داخل الجنين 6 نقاط مئوية، ومعامل الارتباط داخل الفئة 0.994. اختلف قياس قسيمين في اليوم 3 عن كامل جنين اليوم 5 بأقل من 7 نقاط في 13 من 16 جنينًا وبـ 10–15 نقطة في الثلاثة الأخرى (Monnot وآخرون، 2011).
  • وجد Sallevelt وزملاؤه بين 294 قسيمًا من 73 جنينًا لدى 9 حاملات لـ m.3243A>G (حد 15%) نتيجة سلبية كاذبة محتملة واحدة فقط (0.34%) ودون إيجابيات كاذبة؛ وأوصوا بقسيم واحد، مشيرين إلى انخفاض معدل الولادة الحية عند أخذ قسيمين (Sallevelt وآخرون، 2017a).
  • في m.14487T>C، وجد Sallevelt وزملاؤه فرقين قدرهما 19.4 و30.6 نقطة مئوية بين القسيمات في 2 من 19 جنينًا (Sallevelt وآخرون، 2017b).
  • أظهر Mertens وزملاؤه اختلاف قسيمات اليوم 3 في المتغيرات المحايدة والنادرة (فسيفسائية مبكرة)، مع انخفاض نسبة المتغيرات المحتمل إمراضها بين اليومين 3 و5 (Mertens وآخرون، 2022).
  • فحص Tajima وزملاؤه أجنة 3PN لأزواج دون متغير معروف: كشفت طريقتهم 4–22% من m.8993T>G مع تشتت 2–11 نقطة مئوية بين القسيمات، ضمن خطأ الطريقة (−5 إلى +6 نقاط). فلا يمكن تقدير التغاير البيولوجي بهذه البيانات (Tajima وآخرون، 2007).

أدلة مرحلة الكيسة الأريمية

  • Treff وزملاؤه: تنبأ مستوى الأديم الظاهر المغذي بمستوى كتلة الخلايا الداخلية لـ m.3243A>G (r² = 0.97) (Treff وآخرون، 2012).
  • Rubens وزملاؤه: 112 جنينًا بمتغيرات ممرضة و28 ضابطًا؛ توزعت المتغيرات بالتساوي بين قسيمات اليوم 4 وأجزاء الكيسة، واستقرت المستويات من التفلج إلى الكيسة؛ لكن اختلفت خلايا الأديم الظاهر المغذي منفردةً كثيرًا في 1 من 8 أجنة ضابطة (Rubens وآخرون، 2025).
  • Tofilo وزملاؤه: ست كيسات لحاملة m.14487T>C بتوزيع ثنائي المنوال؛ بعد الإذابة والتقسيم، تقاربت قيم الأديم الظاهر المغذي المتبقي والكتلة الداخلية مع الخزعة الأصلية (Tofilo وآخرون، 2026).
  • Hu وزملاؤه: قُسمت كيسة بمستوى 17.8% من m.3250T>C في الخزعة إلى 16 عينة من 3–5 خلايا؛ تراوحت القيم بين 14.7% و21.9% بمتوسط 18.2%. كانت العينات الصغيرة أكثر تباينًا لكن متوسطها وافق الخزعة (Hu وآخرون، 2026).
  • تتيح مقاربات الجينوم الكامل إجراء أشكال مختلفة من الفحص، تشمل mtDNA، على خزعة واحدة (Janssen وآخرون، 2024).

التفاوت داخل الجنين بالأرقام

يجمع قسم داخل الجنين الواحد قياسات مقترنة من خزعة الأديم الظاهر المغذي والكتلة الداخلية والأديم المتبقي، وأزواج القسيمات. يكون التشتت داخل الجنين أصغر عادةً بنحو رتبة عشرية منه بين الأجنة. عمليًا لا يغير فرق بضع نقاط القرار للقيم الطرفية، لكنه قد ينقل الجنين عبر الحد المختار إذا كان القياس قريبًا منه.

قيود التشريح الدقيق للأجنة

تُعزل المادة الخلوية بعد الإذابة غالبًا من أجنة غير مناسبة سريريًا. ولا تساوي الخلايا المتبقية والحطام والمادة تحت المنطقة الشفافة السلالات المكونة لأنسجة الجنين؛ والكتلة الداخلية ليست بعدُ الأديمَ العلوي (Tofilo وآخرون، 2026). لذا تُفصل مقارنات الأديم الظاهر المغذي بالكتلة الداخلية عن مقارنته بالأديم المتبقي؛ وتظل العينات صغيرة وتمثيل المتغيرات غير متوازن.

الخزعة بوصفها تدخلًا

الخزعة إجراء باضع، تحدد كل عيادة ومختبر معلماته ويتحققان منها: المرحلة وعدد الخلايا وفتح المنطقة الشفافة والاستنبات والحفظ بالتبريد. لا يوجد بروتوكول عام لـ PGT-mt؛ وتتعلق التوصيات المنشورة بالعدد الأدنى لخلايا الأديم الظاهر المغذي لتقدير موثوق (Rubens وآخرون، 2025) وباختيار قسيم واحد أو قسيمين (Sallevelt وآخرون، 2017a).

هذا الوصف للمراحل والخزعة تعليمي؛ وليس بروتوكولًا مختبريًا ولا يحدد معلمات الإجراء.

رسوم ونماذج

رسم توضيحي

مراحل ما قبل الغرس

نمو الإنسان قبل الغرس ومراحل أخذ خزعة PGT-mt: قسيم أرومي في اليوم 3 أو عدة خلايا من الأديم الظاهر المغذي في الأيام 5–6. الأحجام تخطيطية.

رسم تفاعلي

استكشاف الكيسة الأريمية وعينة الخزعة

الأديم الظاهر المغذي (TE)

المنشأ
الخلايا الخارجية للجنين، التي تشكل طبقة ظهارية حول الجوف عند تكوّن الكيسة الأريمية (الأيام 5–6).
ما ينشأ عنه
المشيمة والأغشية خارج الجنين؛ ولا تسهم خلايا الأديم الظاهر المغذي في أنسجة الجنين خلال الحمل.
الدلالة التشخيصية
تُؤخذ خلايا الأديم الظاهر المغذي في خزعة مرحلة الكيسة الأريمية. وقد تقاربت مستويات تغاير البلازمية فيها مع مستويات كتلة الخلايا الداخلية في دراسات كثيرة (Treff وآخرون، 2012; Rubens وآخرون، 2025; Tofilo وآخرون، 2026).
تنبيه
لا يعني التوافق التطابق. فقد تختلف خلايا الأديم الظاهر المغذي منفردةً، لذا يهم عدد الخلايا في عينة الخزعة (Rubens وآخرون، 2025).
كيسة أريمية في اليوم 5–6: كتلة الخلايا الداخلية يسارًا، والأديم الظاهر المغذي عند المحيط، والجوف الأريمي، وخزعة من عدة خلايا من الأديم الظاهر المغذي عبر فتحة في المنطقة الشفافة.

من المفاهيم إلى بيانات الأطلس

  • داخل الجنين الواحد →

    قيم مقترنة في خزعة الأديم الظاهر المغذي والكتلة الداخلية والأديم المتبقي وأزواج القسيمات: بيانات مرصودة للتفاوت داخل الجنين.

  • الحالات →

    حالات PGT-mt المنشورة مع مرحلة الخزعة: قسيم اليوم 3 أو الأديم الظاهر المغذي للكيسة الأريمية.

مراجع الفصل (13)

جرت مطابقة جميع معرّفات DOI بسجلات PubMed؛ وتُذكر الاستثناءات في مواضعها.

  1. Hyslop LA, Blakely EL, Aushev M, et al. (2025). Mitochondrial donation and preimplantation genetic testing for mtDNA disease. N Engl J Med 393:438–449. doi:10.1056/NEJMoa2415539 · PMID 40673696
  2. Rubens P, Mayeur A, Chatzovoulou K, et al. (2025). Profiling mitochondrial DNA variant segregation during human preimplantation development: a prerequisite to preimplantation genetic testing for mitochondrial DNA-related disorders. Hum Reprod 40:956–961. doi:10.1093/humrep/deaf050 · PMID 40174913
  3. Sallevelt SCEH, Dreesen JCFM, Coonen E, et al. (2017a). Preimplantation genetic diagnosis for mitochondrial DNA mutations: analysis of one blastomere suffices. J Med Genet 54:693–697. doi:10.1136/jmedgenet-2017-104633 · PMID 28668821
  4. Spath K, Babariya D, Konstantinidis M, et al. (2021). Clinical application of sequencing-based methods for parallel preimplantation genetic testing for mitochondrial DNA disease and aneuploidy. Fertil Steril 115:1521–1532. doi:10.1016/j.fertnstert.2021.01.026 · PMID 33745725
  5. Hu X, Zhang Y, Wan Z, et al. (2026). Successful live birth after preimplantation genetic testing for combined nuclear RNASEH2C and mitochondrial MT-TL1 variants. J Assist Reprod Genet. doi:10.1007/s10815-026-04041-7 · PMID 42821212
  6. Monnot S, Gigarel N, Samuels DC, et al. (2011). Segregation of mtDNA throughout human embryofetal development: m.3243A>G as a model system. Hum Mutat 32:116–125. doi:10.1002/humu.21417 · PMID 21120938
  7. Treff NR, Campos J, Tao X, et al. (2012). Blastocyst preimplantation genetic diagnosis (PGD) of a mitochondrial DNA disorder. Fertil Steril 98:1236–1240. doi:10.1016/j.fertnstert.2012.07.1119 · PMID 22921075
  8. Tofilo M, Volodyaev I, Tretiakov E, et al. (2026). Concordant mtDNA heteroplasmy between trophectoderm and inner cell mass supports blastocyst-stage PGT-mt for m.14487T>C. J Assist Reprod Genet. doi:10.1007/s10815-026-04012-y · PMID 42649365
  9. Facucho-Oliveira JM, St John JC (2009). The relationship between pluripotency and mitochondrial DNA proliferation during early embryo development and embryonic stem cell differentiation. Stem Cell Rev Rep 5:140–158. doi:10.1007/s12015-009-9058-0 · PMID 19521804
  10. Sallevelt SCEH, Dreesen JCFM, Drüsedau M, et al. (2017b). PGD for the m.14487T>C mitochondrial DNA mutation resulted in the birth of a healthy boy. Hum Reprod 32:698–703. doi:10.1093/humrep/dew356 · PMID 28122886
  11. Mertens J, Regin M, De Munck N, et al. (2022). Mitochondrial DNA variants segregate during human preimplantation development into genetically different cell lineages that are maintained postnatally. Hum Mol Genet 31:3629–3642. doi:10.1093/hmg/ddac059 · PMID 35285472
  12. Tajima H, Sueoka K, Moon SY, et al. (2007). The development of novel quantification assay for mitochondrial DNA heteroplasmy aimed at preimplantation genetic diagnosis of Leigh encephalopathy. J Assist Reprod Genet 24:227–232. doi:10.1007/s10815-007-9114-0 · PMID 17342424
  13. Janssen AEJ, Koeck RM, Essers R, et al. (2024). Clinical-grade whole genome sequencing-based haplarithmisis enables all forms of preimplantation genetic testing. Nat Commun 15:7164. doi:10.1038/s41467-024-51508-1 · PMID 39223156

قائمة المراجع →