PGT-A ตรวจโครโมโซมตัวอ่อน อัปเดต

Pre-implantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A)

ป.ผ่าตัดผ่านกล้องทางนรีเวช, MClinEmbryol,
EFOG-EBCOG., EFRM-ESHRE/EBCOG.

บทนำ (Introduction)

คนไข้มีบุตรยากหลายคู่ที่ต้องได้รับการรักษาด้วยการทำเด็กหลอดแก้ว (IVF/ ICSI cycles) ซึ่งเป็นการรักษาที่ซับซ้อนและมีขั้นตอนมากมายดังสรุปในรูปภาพที่​ 1 วิธีการคัดเลือกตัวอ่อนเพื่อย้ายกลับ (embryo selection for transfer) จึงนับว่าเป็นขั้นตอนหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญต่อผลการตั้งครรภ์และยังไม่มีข้อสรุปว่าวิธีหรือขั้นตอนในการคัดเลือกตัวอ่อนวิธีใดที่ดีกว่าวิธีอื่นอย่างชัดเจน

รูปภาพที่ 1 แสดงขั้นตอนในการรักษาด้วยการทำเด็กหลอดแก้ว (Steps in IVF/ICSI treatment)

วิธีเลือกตัวอ่อนที่มีโอกาสฝังตัวสูงสุดเพื่อย้ายกลับ

มีหลายยุทธศาสตร์ที่นำเอามาใช้ในการคัดเลือกตัวอ่อนที่เหมาะสมกับการย้ายกลับมากที่สุด ดังแสดงในรูปภาพที่ 2

รูปภาพที่ 2 แสดงยุทธศาสตร์ในการคัดเลือกตัวอ่อนเพื่อย้ายกลับที่ใช้กันในห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงตัวอ่อนในปัจจุบัน 1) Survival of the fittest 2) Morphology ลักษณะรูปร่างที่เห็นจากกล้องจุลทรรศน์ 3. การตรวจโครโมโซมในตัวอ่อน (PGT-A)

Survival of the fittest

#อ่อนแอก็แพ้ไป เป็นหลักการที่ธรรมชาติใช้ในการคัดเลือกแบบอัตโนมัติ ไม่เลือกที่รักมักที่ชัง จริง ๆ เป็นวิธีที่เลือกไข่ใบไหนให้ตกในรอบเดือนธรรมชาติด้วย (มนุษย์ผู้หญิงมีถุงไข่โตพร้อมที่จะพัฒนาไปเป็นถุงไข่ที่จะตกต่อไป หรือที่เราเรียกว่าไข่ตั้งต้น (antral follciels) นั่นเอง ปกติไข่ตั้งต้นจะขี้นมา 10-20 ใบแต่จะพัฒนาไปจนถึงไข่ตกเพียง 1 ใบ ส่วนไข่ตั้งต้นใบอื่นก็จะเสื่อมและตายไปเองผ่านกระบวนการ atresia

สำหรับการเจริญของตัวอ่อนตั้งแต่ไข่ปฏิสนธิ จนถึงระยะ blastocyst (day 5-6 หลังไข่ตก) ก็จะมีผู้ที่ไม่ถึงเส้นชัยระหว่างทาง เช่น ไข่ที่ถูกปฏิสนธิจะมีการปฏิสนธิจริง ๆ เพียง 60-80%, และไข่ที่ปฏิสนธิจะพัฒนาไปเป็นตัวอ่อนระยะ blastocyst เพียง 60-70% เป็นต้น หรืออาจสรุปได้คร่าว ๆ ว่าไข่สมบูรณ์ที่เก็บมาได้จะพัฒนาไปเป็น blastocyst ที่ใช้การได้เพียงร้อยละ 30-40 เท่านั้น

Morphology

เป็นการประเมินคุณภาพตัวอ่อนผ่านกล้องจุลทรรศน์ มาใช้พิจารณาคุณภาพของตัวอ่อน โดยใช้เกณฑ์ต่าง ๆ เช่น จำนวน pronuclei (day 1) จำนวนเซลล์ในตัวอ่อนและความสม่ำเสมอของรูปร่างเซลล์ สัดส่วนของ fragment (เศษเซลล์) ในตัวอ่อน (day 3) การประเมินลักษณะของ trophectoderm, inner cell mass และความพองตัวของ blastocyst ในตัวอ่อนระยะ blastocyst เป็นต้น แต่ก็พบว่าการคัดเลือกตัวอ่อนจาก morphology นี้ใช้ได้บางส่วน เนื่องจากคนไข้ที่ย้ายตัวอ่อนที่คัดเลือกจาก morphology เกิดการตั้งครรภ์หลังย้ายตัวอ่อนเพียง 1 ใน 3 และยังมีผู้ที่แท้งบุตรอีกหลายราย ทั้งนี้น่าจะเกิดจากตัวอ่อนมีจำนวนโครโมโซมผิดปกติ

การพัฒนาของตัวอ่อนหมอชอบเปรียบเทียบเหมือนกับการ #ประกวดนางงาม เพราะการเจริญของตัวอ่อนในแต่ละวันก็จะมีตัวที่พัฒนาต่อ และตัวที่ไม่ไปต่อ เหมือนนางงามตกรอบหนะครับ รายละเอียดการให้เกรดตัวอ่อนสามารถอ่านได้ที่บทความนี้

PGT-A

จากข้อมูลที่เรา #รู้หน้าไม่รู้ใจ ตัวอ่อน เนื่องจากลักษณะตัวอ่อนที่เห็นไม่ได้สัมพันธุ์กับโครโมโซมที่ปกติ และความผิดปกติของโครโมโซมทำให้ตัวอ่อนไม่ฝังหรือแท้ง วิธีสุดท้ายก็คือการตรวจโครโมโซมที่มาของบทความนี้ อาศัยหลักการตัดเอาเซลล์บางเซลล์ของตัวอ่อนเพื่อไปตรวจวิเคราะห์ทางพันธุกรรมและระบุให้ได้ว่าเซลล์นั้นมีจำนวนโครโมโซมกี่แท่ง กี่ชุด

ตัวอ่อนที่มีจำนวนโครโมโซมปกติเท่านั้นที่จะผ่านเข้ารอบไปย้ายกลับเข้าโพรงมดลูกต่อไป

ซึ่งก็ฟังดูสมเหตุสมผลดีใช่ไหมครับ ดูเห็นความหวังอันรำไรขึ้นมาเลย

ทำไมต้องตรวจโครโมโซมในตัวอ่อน

รูปภาพที่ 3 แสดงหลักการพื้นฐานอันเป็นที่มาของการวิจัยและพัฒนาการตรวจโครโมโซมตัวอ่อนก่อนการฝังตัว (PGT-A)

จากข้อมูลว่าตัวอ่อนที่มีลักษณะปกติส่วนใหญ่ที่ย้ายแล้วไม่เกิดการตั้งครรภ์เกิดจากจำนวนโครโมโซมผิดปกติ นอกจากนี้การที่ตัวอ่อนโครโมโซมผิดปกติยังเพิ่มโอกาสการแท้งและทำให้ระยะเวลาที่ใช้ตั้งแต่เริ่มรักษาไปจนตั้้งครรภ์เพิ่มขึ้น (รูปภาพที่ 3) #เสียเวลา นั่นเอง

ตัวอ่อนโครโมโซมปกติแปลว่าเด็กที่เกิดจากตัวอ่อนนี้จะปกติใช่ไหม?

คำตอบสั้น ๆ ของหมอก่อนนะครับ คือ....

***ไม่เกี่ยว***

รูปภาพที่ 4 แสดงส่วนประกอบของตัวอ่อนในระยะ blastocyst (วันที่ 5-6 หลังจากไข่ตก)

ตัวอ่อนที่เราตัดเซลล์ไปตรวจในปัจจุบันมักใช้ระยะ blastocyst (วันที่ 5-6 หลังจากไข่ตก) ซึ่งมีเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบดังแสดงใน รูปภาพที่ 4 โดยเซลล์ trophectoderm 5-10 เซลล์จะถูกตัดออกไปส่งตรวจโครโมโซม ไม่ใช่เซลล์ที่จะเจริญไปเป็นตัวเด็ก และอย่าลืมว่าระหว่างการเจริญพัฒนาของตัวอ่อน จำนวนเซลล์เพิ่มถึง 1 เท่าตัวภายในวันเดียว ดังนั้นเซลล์ที่จะไปเป็นตัวเด็กอาจจะมีโครโมโซมที่แตกต่างจากเซลล์ที่ trophectoderm ได้ แต่โอกาสไม่มากนัก

ดังนั้นการตรวจ PGT-A มีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้คนไข้ตั้งครรภ์เร็วขึ้น ไม่ใช่ตรวจเพื่อป้องกันความผิดปกติของโครโมโซมในเด็กที่จะเกิดขึ้น การตรวจ PGT-A ไม่สามารถทดแทนการตรวจคัดกรองความผิดปกติของโครโมโซมของทารกในครรภ์ได้ ผลโครโมโซมที่ปกติก็ไม่ได้เท่ากับทารกที่เกิดจากตัวอ่อนนั้นปกติ

"PGT-A มีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้คนไข้ตั้งครรภ์เร็วขึ้น

ไม่สามารถทดแทนการตรวจคัดกรองความผิดปกติของโครโมโซมทารกในครรภ์ได้

ผลโครโมโซมที่ปกติก็ไม่ได้เท่ากับทารกที่เกิดจากตัวอ่อนนั้นปกติ"

ผลการรักษา

คนไข้คาดหวังอะไรบ้างจากการตรวจ PGT-A ในตัวอ่อน? ทำให้โอกาสการตั้งครรภ์เพิ่มขึ้น? ทำให้เด็กที่จะเกิดขึ้นแข็งแรง? สิ่งเหล่านี้เกิดได้จริง หรือเป็นแค่สิ่งที่ข้อมูลหลอกเรา หมอจะอธิบายให้ฟัง

รูปภาพที่ 5 แสดงตัวอย่างการเจริญของตัวอ่อนของคนไข้ตั้งแต่วันปฏิสนธิไปจนถึงวันที่ 5-6 หลังการตกไข่และการตรวจ PGT-A และผลการรักษาสมมติหากมีการย้ายตัวอ่อนที่ระยะแตกต่างกัน

จากรูปภาพที่ 5 แสดงข้อมูลสมมุติของการเจริญของตัวอ่อนในรอบการรักษาด้วยเด็กหลอดแก้ว คำนวณจาก KPI ที่เป็น competency และ benchmarking ที่ใช้กันทั่วไป

มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวในโลกที่ไ่ม่ว่าจะย้ายตัวอ่อนระยะใดกลับเขัาไปในมดลูกก็สามารถฝังตัวและให้กำเนิดทารกมีชีพได้ เทคโนโลยีวิทยาศาสตร์การแพทย์ปัจจุบันทำให้เราสามารถแช่แข็งและละลายตัวอ่อนออกมาโดยที่มีความบอบช้ำเกิดกับตัวอ่อนน้อยมาก การตัดเซลล์ตัวอ่อนไปตรวจจากตัวอ่อนระยะ blastocyst ก็มีผลกระทบต่อการฝังตัวของตัวอ่อนน้อยมาก รวมไปถึงการเลี้ยงตัวอ่อนภายนอกร่างกายจนถึงระยะ blastocyst ก็ถือว่าทำให้มีการเลือกตัวอ่อนที่ดีขึ้น

ทั้งหมดฟังดูดีใช่ไหมครับ?

แต่อย่าลืมนะครับว่าการเลี้ยงตัวอ่อนนอกร่างกายหลาย ๆ วัน การตัดเซลล์ตัวอ่อนบางเซลล์ออกไป การแช่แข็งและละลายตัวอ่อน ไม่ได้ทำให้ตัวอ่อนคุณภาพดีขึ้นนะครับ ความทะนุถนอมในการดูแลตัวอ่อนในแต่ละขัันดังกล่าว ต่อให้อยู่ในมือทีมการแพทย์ที่ฝีมือดีที่สุด อย่างมากก็คือทำให้ตัวอ่อนมีคุณภาพใกล้เคียงที่เค้าเป็นอยู่เดิม หรือหากมีอะไรผิดพลาดย่อมส่งผลให้ตัวอ่อนคุณภาพแย่ลง ดังนั้นข้อสรุปของหมอข้อ 1. คือ

"การตรวจโครโมโซมตัวอ่อนไม่ได้ทำให้ตัวอ่อนดีขึ้น

(เท่าเดิมหรือแย่ลงหากทักษะผู้ดูแลไม่ดี)"

ในเมื่อตัวอ่อนที่ผ่านกระบวนการเหล่านี้มาไม่ได้ดีขึ้นย่อมไม่ทำให้จำนวนการตั้งครรภ์ หรือพูดง่าย ๆ ว่าไม่ได้ทำให้ได้ลูกเพิ่มขึ้นหลังจากการตรวจ เราอาจจะเข้าใจว่าการตรวจโครโมโซมทำให้โอกาสท้องสูงขึ้น จากข้อมูลอัตราการตั้งครรภ์ต่อรอบย้ายตัวอ่อน เหตุผลนี้เป็นเหตุผลเดียวกับที่ทำให้เราเข้าใจว่าการย้ายตัวอ่อนระยะ blastocyst ทำให้อัตราการตั้งครรภ์สูงกว่า สาเหตุก็คือการไม่ได้ตรวจตัวอ่อนทำให้เกิดการย้ายกลับตัวอ่อนที่โอกาสฝังตัวต่่ำไปด้วย เมื่อรวมข้อมูลต่อรอบทำให้โอกาสการฝังตัวและการตั้งครรภ์ต่อรอบการย้ายตัวอ่อนต่ำ

แต่การตัดสินข้อมูลแบบนี้ไม่ยุติธรรม ถ้าหากเราย้ายตัวอ่อนที่มีในคนไข้คนเดียวจนหมด เราจะพบว่าจำนวนลูกที่ได้จากการรักษาไม่ว่าจะตรวจหรือไม่ตรวจโครโมโซมจะไม่แตกต่างกัน แต่ระยะเวลากว่าจะท้องย่อมสั้นลงหากมีการตรวจโครโมโซมตัวอ่อน (ทั้งหมดแสดงในรูปภาพที่ 5) เราเรียกว่าอัตราการตั้งครรภ์สะสม (cumulative pregnancy rates)​ ซึ่งเป็นตัวชี้วัดที่มีความสำคัญกว่าอัตราการตั้งครรภ์ต่อรอบย้ายตัวอ่อนซึ่งบ่งบอกถึงแค่รอบรักษานั้น

"PGT-A ไม่ทำให้อัตราการตั้งครรภ์สูงขึ้น

แต่ทำให้ท้องเร็วขึ้น"

ทีนี้มาดูข้อมูลจากงานวิจัยบ้างว่าตรงกับที่หมอประเมินไว้ไหม จาก Cochrane review ของ Cornelisse และคณะ (1) ที่รวบรวมข้อมูลจากหลายงานวิจัยแบบ RCT พบว่าการตรวจ PGT-A เทคโนโลยีปัจจุบันอัตราการคลอดมีชีพระหว่างตรวจกับไม่ตรวจไม่แตกต่างกัน รวมถึงอัตราการแท้ง ดังแสดงในรูปภาพที่ 6

รูปภาพที่ 6 แสดงอัตราการคลอดมมีชีพและอัตราการแท้งเปรียบเทียบระหว่างการตรวจ PGT-A กับไม่ตรวจ

ที่มา ดัดแปลงจาก Cornelisse S, et al. Preimplantation genetic testing for aneuploidies (abnormal number of chromosomes) in in vitro fertilisation. Cochrane Database Syst Rev 2020.

ขั้นตอนทางห้องปฏิบัติการในการตรวจโครโมโซมตัวอ่อน (PGT-A)

รูปภาพที่ 7 แสดงขั้นตอนทางห้องปฏิบัติการของการตรวจ PGT-A

สรุป

รูปภาพที่ 8 สรุปสถานการณ์ PGT-A ตามข้อมูลที่มีในปี 2566

References

1. Cornelisse S, et al. Preimplantation genetic testing for aneuploidies (abnormal number of chromosomes) in in vitro fertilisation. Cochrane Database Syst Rev 2020.
2. ESHRE Working Group on Recurrent Implantation Failure and others, ESHRE good practice recommendations on recurrent implantation failure, Human Reproduction Open 2023. https://doi.org/10.1093/hropen/hoad023
3. The ESHRE Guideline Group on RPL and others, ESHRE guideline: recurrent pregnancy loss: an update in 2022, Human Reproduction Open, Volume 2023, Issue 1, 2023, hoad002, https://doi.org/10.1093/hropen/hoad002
4. The Unexplained Infertility guideline group, Romualdi D, Ata B, Bhattacharya S, Bosch E, Costello M, Gersak K, Homburg R, Le Clef N, Mincheva M et al. Evidence-based guideline: Unexplained Infertility 2023. ESHRE, https://www.eshre.eu/guideline/UI
5. Angell RR, Aitken RJ, Van Look PF, Lumsden MA, Templeton AA. Chromosome abnormalities in human embryos after in vitro fertilization. Nature 1983;303(5915):336-8. [DOI: 10.1038/303336a0]

* เนื้อหานี้เพื่อเผยแพร่ความรู้ทั่วไป การวินิจฉัยและรักษาต้องอยู่ในการดูแลของแพทย์ ผลการรักษาแตกต่างกันไปตามอายุและปัจจัยทางการแพทย์ของแต่ละบุคคล