中國科學院北京基因組研究所(以下簡稱基因組所)研究員劉江團隊與合作者,研發(fā)了使用表觀遺傳信息(即DNA甲基化指標)來優(yōu)選胚胎的方法(PIMS),并在國際上首次報道PIMS技術的臨床應用結果。該方法使試管嬰兒技術活產率達到72%,比當前提高了一倍多。相關研究5月8日發(fā)表于《細胞研究》。

國家統(tǒng)計局數(shù)據顯示,我國不孕不育率已達18%,近5000萬個家庭存在生殖障礙。另據《中國出生缺陷防治報告》,我國出生缺陷發(fā)生率為5.6%,每年國家要消耗巨額財富來應對出生缺陷。解決出生障礙的最佳方式是輔助生殖技術(試管嬰兒),然而根據《柳葉刀》2021年相關研究統(tǒng)計,當前全球輔助生殖的活產率不足30%。因此,提高試管嬰兒的活產率和降低出生缺陷是臨床上亟需解決的問題。

“PIMS方法涉及的DNA甲基化是胞嘧啶上的甲基化修飾,對基因的表達起‘開關’作用?!眲⒔颉吨袊茖W報》解釋,DNA甲基化狀態(tài)的正確與否決定嬰兒能否順利出生以及健康成長。他從2013年開始與北京大學第三醫(yī)院、廣州醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院合作研發(fā)PIMS,獲得多個國外專利,之后與山東大學等單位合作,在國際上首次報道PIMS技術的臨床應用結果。

劉江與和合作者利用PIMS技術對182個家庭的800個胚胎進行優(yōu)良胚胎(DNA甲基化水平在0.25~0.27之間的胚胎)的篩選,活產率達到72%。該技術改變了過去依靠經驗根據胚胎形態(tài)選擇胚胎的方法,大大提升了試管嬰兒活產率,減少了移植周期次數(shù),既減輕了患者痛苦,又節(jié)省了家庭和社會經濟負擔。

據介紹,唐氏綜合征是較為常見的出生缺陷,PIMS可以篩查唐氏綜合征等遺傳學疾病。印記基因疾病在試管嬰兒中出現(xiàn)的比例高,是唐氏綜合征的3倍以上,但原來的方法無法檢測印記基因疾病。PIMS還可以篩查印記基因疾病等表觀遺傳疾病,因此可以大大降低出生缺陷的比例。

試管嬰兒最早發(fā)明于1978年,最初的技術被稱為第一代技術。之后使用了單精注射被稱為第二代試管嬰兒。上世紀九十年代染色體DNA序列的檢測被稱為第三代試管嬰兒技術。劉江表示,使用DNA甲基化篩選胚胎用于臨床是新一代試管嬰兒技術,該技術使生殖醫(yī)學進入表觀遺傳時代,有望使我國在輔助生殖領域處于國際領跑的地位。

中國每年有超百萬家庭使用試管嬰兒技術,據估測,PIMS技術的推廣可以使我國每年多生10萬以上嬰兒、減少近萬的出生缺陷、節(jié)省臨床費用上百億,會使更多的家庭受益,也有助于緩解我國因人口減少帶來的壓力。

新一代試管嬰兒技術問世-肽度TIMEDOO

劉江 基因組所供圖

相關論文信息:

https://doi.org/10.1038/s41422-023-00809-z

來源:中國科學報