Drodzy Koledzy i Koleżanki,.
Nauka o genetyce człowieka rozwija się w ekspresowym tempie od czasu zidentyfikowania struktury podwójnej helisy DNA w 1953 roku. W ciągu zaledwie 25 lat od tego odkrycia zsekwencjonowano pierwszy gen. Kolejne wysiłki w ciągu kilku dekad przyniosły zaawansowane sekwencjonowanie następnej generacji i nowe narzędzia do edycji genomu, pozwalając naukowcom pisać i przepisywać kod życia. Obecnie zdajemy sobie sprawę, że genetyka stanowi kolejny system technologii informacyjnej, który działa zgodnie z prawem Moore'a, mówiącym, że moc obliczeniowa komputerów podwaja się mniej więcej co dwa lata. Co ważne, przy tak szybkim i wyrafinowanym postępie, wszelkie narzędzia lub badania mające zastosowanie do genetyki dorosłych mogą być teraz stosowane również do zarodków.
Zaburzenia genetyczne dotykają 1% żywych urodzeń i są odpowiedzialne za 20% hospitalizacji pediatrycznych i 20% śmiertelności niemowląt. Wiele zaburzeń jest powodowanych przez recesywne lub sprzężone z chromosomem X mutacje genetyczne, których nosicielami jest 85% ludzi. Ponieważ wspomagana reprodukcja uzbroiła nas w technologie takie jak zapłodnienie in vitro, które zapewniają dostęp do ludzkich embrionów, zaczęliśmy badać niektóre choroby genetyczne po prostu wybierając płeć. Pierwsze żywe narodziny po przeprowadzeniu preimplantacyjnych testów genetycznych (PGT) w celu identyfikacji płci w chorobach sprzężonych z chromosomem X zostały zgłoszone przez Alana Handyside'a w 1990 roku. Ta przełomowa praca wykorzystała identyfikację męskich zarodków i selektywny transfer nienaruszonych normalnych lub nosicielek jako dowód słuszności koncepcji unikania chorób genetycznych, torując drogę do rozszerzenia koncepcji na PGT dla chorób jednogenowych (PGT-M), w tym mendlowskich defektów jednogenowych (autosomalnych dominujących/recesywnych, sprzężonych z chromosomem X dominujących/recesywnych), ciężkiej śmiertelności w dzieciństwie lub choroby o wczesnym początku, predyspozycji do raka i typowania HLA do przeszczepu histokompatybilnych komórek macierzystych krwi pępowinowej. Później przeszliśmy do identyfikacji i selekcji euploidalnych zarodków poprzez analizę wszystkich 23 par chromosomów w 4-8 komórkach z trophektodermy, zwaną PGT dla aneuploidii (PGT-A).
PGT-A wykorzystuje obecnie technologie sekwencjonowania nowej generacji w celu wykrycia aneuploidii pochodzenia mejotycznego i mitotycznego wpływających na całe chromosomy, a także duplikacji/delecji małych regionów chromosomów. Krokiem naprzód było wykorzystanie strukturalnych rearanżacji chromosomów (PGT-SR) do identyfikacji translokacji Robertsonowskich i wzajemnych, inwersji oraz zrównoważonych i niezrównoważonych rearanżacji. Kolejny postęp nastąpił wraz z PGT do oceny ryzyka poligenowego (PGT-P). Technika ta prowadzi nas od nauki czytania prostych słów do rozpoczęcia rozumienia poezji (tj. ewolucji od PGT-M/A/SR do PGT-P dla wieloczynnikowego, poligenowego przewidywania ryzyka). Powszechne choroby wieloczynnikowe, takie jak cukrzyca, choroba wieńcowa serca i rak, są spowodowane kombinacją czynników środowiskowych, stylu życia i genetycznych.
Obecnie generowane są oceny ryzyka w celu przewidywania prawdopodobieństwa wystąpienia takich złożonych chorób w późniejszym życiu u zarodków. Co więcej, przechodzimy od selekcji zarodków do interwencji, ponieważ kod genetyczny jest nie tylko czytelny, ale także możliwy do przepisania. Edycja genów jest obecnie możliwa przy użyciu narzędzi takich jak CRISPR/Cas9, które mają zastosowanie do wszystkich gatunków, w tym ludzkich zarodków.
W tym numerze specjalnym zapraszamy do nadsyłania recenzji, artykułów wstępnych i oryginalnych prac badawczych, które przyczyniają się do naszego zrozumienia genetyki ludzkich zarodków. W szczególności chcielibyśmy zebrać aktualną wiedzę na temat PGT dla chorób monogenowych (PGT-M), PGT dla aneuploidii (PGT-A), w tym mozaicyzmu, PGT dla oceny ryzyka poligenowego (PGT-P) oraz edycji genów w ludzkich zarodkach. Manuskrypty mogą dotyczyć zarówno nauk podstawowych, jak i klinicznego wpływu embriogenetyki na medycynę reprodukcyjną, medycynę matczyno-płodową i pediatrię. Czekamy na zgłoszenia.