Fetal Kayıp Etiolojisinde Kromozom Anomalileri Prof. Dr. Seher Başaran İstanbul Üni., İstanbul Tıp Fak., Tıbbi Genetik AD ve PREMED Genetik Tanı Merkezi

Fetal kayıp etiolojisindeki faktörler; Maternal faktörler Fetal faktörler a. Genetik faktörler (kromozom anomalileri, tek gen hastalıkları) b. Nongenetik faktörler (konjenital anomaliler,vd)

2. Fetal faktörler a. Genetik faktörler; Kromozom Anomalileri “Spontan abortus”- Fetal anomaliler; I. Bölüm “Tekrarlayan düşükler”- Parental anomaliler; II. Bölüm

Kromozom anomali sıklığı; 1. trimester abortuslarında % 50-70 3. trimester kayıplarında % 5 Ölü doğumlarda % 4-5 Canlı yenidoğanlarda 1:156 yarısı dengeli yarısı dengesiz anomali

Kromozom Anomalileri Majör kromozom anomalisi; Anomaliyi taşıyanın kendisinde etki ya da gelecek kuşağında risk arttıran anomaliler; trizomiler, translokasyonlar, delesyonlar, vd. Minör kromozom anomalisi; Kromozomal değişim, taşıyanın kendisi ya da gelecek kuşakları için artmış risk oluşturmaz; Yqh++, 9qh+, inv9 gibi heterokromatin bölge polimorfizmi Kadınlarda saptanan düşük oranlı X kromozom mozaisizmi; 45,X/46,XX/47,XXX mozaisizmler

Kromozom Anomalileri 1. Dengesiz kromozom anomalisi 2. Dengeli kromozom anomalisi olarak sınıflandırılır.

Dengesiz Kromozom Anomalileri Dengesiz kromozom anomalilerinde fenotip etkilenir. Çünkü; Genetik materyalde artma, azalma, bazen de hem artma hem azalma söz konusudur.

Dengesiz Kromozom Anomalileri Genetik açıdan dengesizlik ne kadar ağırsa yaşam o kadar kısadır. Zigot dengesiz ise; gebelik oluşmayabilir (infertilite!) anembrionik gebelik/spontan abortus patolojik USG –Prenatal Tanı ölü doğum malformasyonlu bebek doğumu ile sonlanır.

Bölüm I – Spontan Abortus Fetustaki Dengesiz Kromozom Anomalileri Zigotta anomali % 30 -50  % 95’ i 1. trimesterde abortus 1. trimester kayıplarda  % 50-60 kromozom anomalisi Bu anomalilerin - çoğunlukla (~% 95) de novo, - bir kısmı ise (% 4-5) ailevi taşıyıcılık sonucu oluşur.

% 50 anöploidi % 20 anöploidi % 10 anöploidi % 30 anöploidi McKinlay Gardner RJ& Sutherland GR, 2004

Oositlerde Kromozom Anomalileri Kuliev A ve Verlinsky Y, 2004 >35 yaş IVF hastalarının oositlerinin 1. ve 2. Polar cisim’lerinde sadece 5 otozom için yapılan FISH oositlerin yarıdan fazlasında anöploidi saptandı. Bu anomalilerin; % 41.9 u M I % 37.3 ü M II % 29.1 i M I + M II hatası Hataların 1/3 ü M II de “trizomiden kaçış” ile düzeltiliyor Ancak, bu oositlerden oluşan embrioların çoğu bu veya başka bir kromozomlar için de anomali taşıdığı Bu embrioların mitotik hatalara da yatkın olduğu ve mozaik embrioların oluştuğu düşünülüyor.

ICSI Embriolarında Kromozom Anomalileri Magli et al., 2001; 1620 morfolojisi normal 3. gün (7-8 hücre) embriolarında PGD-FISH (kromozom 13,15,16,18,21,22,X/Y) 1596 sonuç; 536 si (%34) normal 1060 sı (%66) anormal 227 monozomi 201 trizomi 54 haploid 83 poliploid 495 kompleks anomali

ICSI Embriolarında Kromozom Anomalileri Nature Medicine, 15;5, May 2009: Vanneste E,…. Vermeesch JR, “Chromosome instability is common in human cleavage-stage embryos” 23 iyi kalite genç anne embriyoları (14 ü 3 günlük ve 9 u 4 günlük) 165 blastomerden 146 sı BAC array CGH, 86 blastomer SNP array ile inceleniyor (19/23 embriyo) %83 tüm kromozom anöploidisi (16/23 embriyo) %70 segmental dengesizlik (9/23 embriyo) %40 tüm kol dengesizliği

Mozaisizm Mozaisizm oranı % 17.1 Munné et al. (1994); Morfolojik olarak normal, monospermik embriolarda FISH - X, Y, 18 probları ile Mozaisizm oranı % 17.1 “confined blastomere mosaicism”, Delhanty, 1994 Mozaisizm, dismorfik ve kromozomal abnormal embrioların blastosist evresinde de gösterildi (Munné et al., 1994; Munné et al., 1995; Munné S and Cohen J, 1998; Sandalinas et al., 2001) Translokasyon taşıyıcıların embriolarında daha da sık görülüyor (t taşıyıcılarında PGD sonrası AS ?) Farklı hücrelerde farklı kromozomal anomalilerinin bulunması ”kaotik” embrio olarak tanımlanıyor (Handyside & Delhanty,1997).

Abortus Materyallerinde a-CGH Çalışmaları Fritz B ve ark. “Cytogenetic analysis of culture failures by CGH- Re evalution of chromosome aberation rates in early spontaneous abortions “ Eur.J Hum. Genet 2001 “Anomali oranı =71,9” Benkhalifa M, ve ark. “Array comparative genomic hybridization profiling of first-trimester spontaneous abortions that fail to grow in vitro” Prenat Diagn. 2005 “Sitogenetik olarak değerlendirilemeyen 26 olguda array CGH ile klasik sitogenetik çalışmalarına göre daha yüksek oranda multiple anomaliler ve otozomal monozomi”

Metafaz plağı

Spontan Abortus Materyallerinde. Saptanan Kromozom Anomalileri Spontan Abortus Materyallerinde Saptanan Kromozom Anomalileri 1996-2010 Ağustos PREMED 890 doğal gebelik ve 145 IVF/ICSI gebeliğine ait abortus materyal Olguların yaklaşık 1/3 ü Şifa Hastaneleri Kadın Doğum uzmanlarına aittir.

Doğal vs IVF/ICSI gebeliği spontan abortus materyalleri kromozom analiz sonuçları Ağustos 2010 gebelikler IVF/ICSI toplam 890 145 Kromozom Anomalisi n 529 72 Kromozom Anomalisi % 59.4 49.7

Spontan Abortus Serisinde Saptanan Anomaliler Doğal IVF/ICSI 3n 72 % 13.6 9 % 12.5 4n 16 % 3.0 2 % 2.8 mos poliploidi 3 % 0.6 1 % 1.4 45,X 56 %10.4 8 %11.1 47,XXX or XXY 3 % 0.6 0 45,X/46,XX or XY or derivatif Y 4# % 0.8 0 Otozomal trizomiler 282 % 53.3 39 % 54.2 mos trizomiler 10 % 1.9 4 % 5.6 double-triple trizomiler 19 % 3.6 1 % 1.4 mos double-triple trizomiler 1 % 0.2 0 dengeli yapısal 6 % 1.1 1 % 1.4 dengesiz yapısal 38 % 7.2 4 % 5.6 mos yapısal 5 % 0.9 3 % 4.2 anöplodi+poliploidi 7* % 1.3 0 anöplodi+ yapısal 6** % 1.2 0 poliploidi+ yapısal 1 % 0.2 0 tüm anomaliler 529 72

Spontan Abortus Serisinde Saptanan Anomaliler

Doğal Gebeliklerin Abortus Materyallerinde Saptanan Kromozom Anomalileri Ağustos 2010 Nonmozaik n % Mozaik n % Poliploidi 3n 4n 88 16 3 Anöploidi 45,X X/Y trizomileri Otozomal trizomiler Double/triple trizomiler 360 282 19 15 4 10 1 Yapısal Kromozom Anomalileri Dengeli anomaliler Dengesiz anomaliler 44 6 38 5 Kompleks Anomaliler Anöploidi+ Polioploidi Anöploidi+Yapısal Anomali Poliploidi+Yapısal Anomali 14 7 Tüm Anomaliler 506 95.6 23 4.4

IVF/ICSI Gebeliklerinin Abortus Materyallerinde Kromozom Anomalileri Ağustos 2010 Nonmozaik n % Mozaik n % Poliploidi 3n 4n 11 2 1 Anöploidi 45,X X/Y trizomileri Single otozomal trizomiler Double/triple trizomiler 48 8 39 4 Yapısal Kromozom Anomalileri Dengeli anomaliler Dengesiz anomaliler 5 3 Kompleks Anomaliler Anöploidi+ Polioploidi Anöploidi+Yapısal Anomali Poliploidi+Yapısal Anomali Tüm Anomaliler 64 88.9 8 11.1

Yapısal Kromozom Anomalilerinin Kalıtımı Dengeli Yapısal Anomaliler Doğal Gebelikler 6 Maternal kalıtım - Paternal kalıtım 5 De novo - ? 1 IVF/ICSI Gebelikler 1 Paternal kalıtım 1 Dengesiz Yapısal Anomaliler Doğal Gebelikler 38 Maternal kalıtım 8 Paternal kalıtım 5 De novo 18 ? 7 IVF/ICSI Gebelikler 4 Maternal kalıtım 1 Paternal kalıtım 1 De novo 2 Sonuç; Doğal gebeliklerde saptanan 44 (%8.4) yapısal anomaliden 18’i (%41) IVF/ICSI gebeliklerinde saptanan 5 (%6.9) yapısal anomaliden 3’ü (%60) ailevi kalıtım ürünü.

Spontan Abortus Materyallerinde Kromozom Analizlerinin Katkıları Gebelik kayıplarının %50-60 ında etiyoloji aydınlatılıyor, Saptanan anomaliye göre tekrarlama riski belirleniyor; Triploidi ve 45,X de tekrarlama riski yok Serbest trizomilerde ~ %1-1.4 Ailevi yapısal anomalilerde 2. trimesterde %20-25 Yapısal anomalilerde parental taşıyıcılık saptanırsa sonraki gebeliklerin prenatal tanı ile izlenmesi sağlanıyor ve ailedeki diğer taşıyıcılar belirlenebiliyor, Kromozom anomalisi saptanması ailelerin üzüntüsü azalıyor Kromozom anomalisi saptanmazsa abortus etiyolojisindeki diğer faktörler önem kazanıyor.

Dengeli Kromozom Anomalileri genetik materyalde bilgi değişi yoktur fenotip etkilenmez ancak, dengeli taşıyıcıların dengesiz gamet verme olasılıkları yüksek olduğundan kromozom anomalili ürün/çocuk riskleri de artar.

Dengeli kromozom anomali sıklığı ~1:400

Resiprokal translokasyon taşıyıcılarında gamet olasılıkları 2:2 dağılımında 6 olasılıktan; 1/6 sı tamamen normal 1/6 sı dengeli taşıyıcı fakat 4/6 sı dengesiz letal ↓ etkilenmiş canlı doğum Amniosentezde (2. trimester) dengesiz ürün olasılığı %20-25

Robertson tipi translokasyon taşıyıcılarında gamet olasılıkları doğumda dengesiz ürün robt 13;14 anne/baba %1 robt 14;21 baba %1 robt 14;21 anne %15 robt 21;22 baba %5 robt 21;22 anne %10 robt 21;21 anne/baba %100 robt 22;22 anne/baba %100 letal 13;13 14;14 15;15 6 olasılıktan; 2/6 sı fenotipik normal (1/6 sı dengeli taşıyıcı) fakat 4/6 sı dengesiz ürün

İnversiyonlar a. Parasentrik inversiyon – dengesiz ürünler letaldir. b. Perisentrik inversiyon – dengesiz ürün doğabilir %5-10

“Dengeli Kromozom Anomalisi” Riski Yüksek Populasyonlar; BÖLÜM II “Dengeli Kromozom Anomalisi” Riski Yüksek Populasyonlar; 1. Kötü obstetrik öykülü çiftler 2. İnfertilite sorunu olan çiftler 3. Yapısal kromozom anomalisi saptanan aileler

DENGELİ KROMOZOM ANOMALİLERİ 1. Kötü obstetrik öykülü çiftler 2 veya daha fazla spontan abortus, in utero ölüm, anomalili ex bebek öyküsü olan çiftlerde, dengeli kromozom anomali oranı % 4-8 dir. Not: Bu kayıpların ardışık olmaması ya da sağlıklı çocuk varlığı riski ortadan kaldırmıyor.

Dengeli Kromozom Anomalileri 2. İnfertilite sorunu olan çiftler Evli çiftlerin %15-20 sini etkileyen bir sorun Genetik ve nongenetik faktörlerden kaynaklanır İnfertilite %25-40 erkek kaynaklıdır IVF/ICSI bu sorunun aşılmasında en önemli tedavidir

Dengeli Kromozom Anomalileri 3. Ailede yapısal kromozom anomalisi saptananlar Herhangi bir nedenle yapılan kromozom analizinde yapısal kromozom anomalisi (dengeli ya da dengesiz) saptandığında 1. derece akrabalar risk grubuna girer.

Çalışmanın materyalini, 1988 - 2009 yılları arasında İstanbul Üni Çalışmanın materyalini, 1988 - 2009 yılları arasında İstanbul Üni., İTF, Tıbbi Genetik AD’da değerlendirilen n:3109 ve 1996 - 2009 yılları arasında PREMED Genetik Tanı Merkezinde değerlendirilen n:2786 olgu oluşturdu. Olgular 3 grupta değerlendirildi; Kötü obstetrik öykülü bireyler (KOÖ); n:5043 IVF/ICSI adayı bireyler; n:197 Başarısız ICSI ( >2 ICSI denenmesine rağmen gebelik oluşmayan bireyler);n:651

Dengeli Kromozom Anomalileri 1. Kötü obstetrik öykülü bireyler toplam n % kadın erkek Anomali/Olgu 113 / 5043 %2.2 76 / 2543 %3 37 / 2500 %1.5 Saptanan Anomaliler; Kadın Erkek rcpt 41 21 robt 16 4 inv 4 5 nonmos 2 0 mos diğer 13 7

Dengeli Kromozom Anomalileri 2. İnfertilite sorunu olan çiftler a. IVF/ICSI öncesi rutin parental analizler toplam n % kadın erkek Anomali/Olgu 6 / 197 % 3 1 /103 % 1 5 / 98 % 5.1 Saptanan Anomaliler; Kadın Erkek rcpt 0 2 robt 0 0 inv 0 2 nonmos 0 1 mos diğer 1 0

Dengeli Kromozom Anomalileri 2. İnfertilite sorunu olan çiftler b. Başarısız ICSI grubu (>2 başarısız deneme) toplam n % kadın erkek Anomali/Olgu 19/651 % 2.9 5 /332 % 1.5 14 /319 % 4.4 Saptanan Anomaliler; Kadın Erkek rcpt 1 6 robt 0 5 inv 1 1 nonmos 0 1 mos diğer 3 1

Parental kromozom analizlerinde saptanan kromozom anomali oranları; 3 grubun karşılaştırması toplam % kadın erkek Kötü obstetrik öykülü bireyler; Anomali oranı %2.2 %3 %1.5 IVF/ICSI adayları ; % 3 % 1 % 5.1 Başarısız IVF/ICSI öykülü bireyler; % 2.9 % 1.5 % 4.4

Spontan gebelik oluşan ancak kötü obstetrik öykülü bireylerde kromozom anomali oranı topluma göre, erkeklerde ~6 kez, kadınlarda ise12 kez artmıştır. Bu çiftlerde kromozom anomalisinin bulunması jinekolog için ailenin takibinde son derece yönlendiricidir; Artmış fetal kromozom anomalisi riski nedeniyle daha sonra ki gebeliklerde prenatal tanı önerilmelidir. Dengeli kromozom anomalisi saptandığında 1. derece akrabalarda da kromozom analizi ile taşıyıcılık araştırılmalıdır. Genetik danışmada, dengeli kromozom anomalisi saptanan kişide suçluluk duygusunun gelişmesine engel olmak gerekir.

IVF/ICSI çiftlerinde kromozomal taşıyıcılık erkekte kadına göre 3-4 kez daha yüksektir. ICSI adayı çiftlerde parental kromozom analizi yapılması önemlidir. Kromozomal dengeli taşıyıcılık saptanan çiftlerde PGD planlanabilir. PGD bazı translokasyonlarda tartışılabilir. Dengesiz kromozom anomalisi (47,XXY ve varyantları) olan erkekler için ICSI – PGD mümkündür.