WAS IST GENETISCHE PRÄIMPLANTATIONSDIAGNOSE (PID)?

Jüngste Entwicklungen in der Genetik ermöglichen die Durchführung genetischer Studien an Embryonen, die durch In-vitro-Fertilisationsmethoden entwickelt wurden. Diese Methode wird als „genetische Diagnostik im Embryo“ oder „genetische Präimplantationsdiagnostik“ bezeichnet. Diese Prozesse werden durchgeführt, indem eine oder mehrere Zellen aus den Embryonen entfernt werden, die sich als Ergebnis der Befruchtung von Eizellen mit Samenzellen im Labor entwickeln.

Durch den Einsatz spezieller Methoden in den entnommenen Zellen kann die Diagnose von numerischen und strukturellen Chromosomenstörungen und Einzelgenerkrankungen (wie Thalassämie, Sichelzellenanämie, Mukoviszidose) der zukünftigen Babys, die diese Embryonen entwickeln werden, gestellt werden.

Was ist das Ziel der PID?

Einzelpersonen haben das Risiko, die Erbkrankheit, die sie tragen, unterschiedlich schnell auf ihre Kinder zu übertragen. Aus diesem Grund ist es wichtig, genetische Erkrankungen bei Paaren und Embryonen zu bestimmen, um gesunde Kinder zu bekommen. Durch die mit verschiedenen Techniken durchgeführte PID können viele Erbkrankheiten bereits im Embryonalstadium erkannt werden.

Was sind die Indikationen für die genetische Präimplantationsdiagnostik?

In Fällen mit genetischen Krankheitsträgern;

• Chromosomennumerische Störungen (Karyotyp-Anomalien; Down-Syndrom, Turner-Syndrom, Klineferter-Syndrom etc.)

• Strukturelle Anomalien (reziproke und Robertsonsche Translokationen)

• Erkrankungen einzelner Gene (Thalassämie, Mukoviszidose und Duchenne-Muskeldystrophie etc.)

• X-chromosomale Krankheiten (verbunden mit dem Geschlechtschromosom)

In unfruchtbaren Patientengruppen;

• Wiederholte IVF-Versuche (> 3)

• Fortgeschrittenes weibliches Alter (> 37 Jahre)

• Starker männlicher Faktor

• Wiederkehrende Fehlgeburten (> 3)

Was sind die Vorteile der genetischen Präimplantationsdiagnostik?

• „Gesunde Embryonen“ können als Ergebnis eines genetischen Screenings von Embryonen vor dem Embryotransfer erkannt werden.

• Es sorgt dafür, dass sich der Embryo an der Gebärmutterschleimhaut festsetzt und erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft.

• Es reduziert das Risiko einer Fehlgeburt, indem es den Transfer eines chromosomal normalen Embryos ermöglicht.

• Die Familie wird vor medizinischen und psychischen Traumata durch den Schwangerschaftsabbruch geschützt.

• Die Gewebetypisierung bei Erbkrankheiten wie Thalassämie, Mukoviszidose und DMD (Duchenne-Muskeldystrophie) dient der Behandlung des zuvor geborenen kranken Kindes des Paares.

• Es ist eine viel nützlichere und kostengünstigere Diagnosemethode im Vergleich zu den gesundheitlichen Problemen, mit denen kranke Menschen ihr ganzes Leben lang konfrontiert sind, den Schwierigkeiten bei der Behandlung von Krankheiten und den hohen Behandlungskosten.

Welche Krankheiten können durch die genetische Präimplantationsdiagnostik erkannt werden?

Chromosomenerkrankungen werden zahlenmäßig und strukturell in zwei Hauptgruppen eingeteilt. Bei Paaren mit numerischen Chromosomenanomalien wie Klinefelter (46,XXY)- und Turner (45,X0)-Syndrom oder strukturellen Chromosomenstörungen wie Translokation und Inversion wird während der IVF eine spezifische PID angewendet, um die Chromosomenanomalie zu erkennen, die im Stadium der Embryonalentwicklung vorhanden ist. PID kann für Paare mit normaler Chromosomenanalyse empfohlen werden. In Fällen wie wiederholten Schwangerschaftsverlusten und wiederholten erfolglosen IVF-Versuchen werden PID-Panels verwendet, um Chromosomenstörungen zu erkennen, die von Fortpflanzungszellen ausgehen, was das Screening von Chromosomen mit der häufigsten Anomalie ermöglicht (13, 18, 21, X und Y). In den letzten Jahren wurden PGS-Techniken gegenüber PID-Techniken bei Chromosomenscans bevorzugt, da sie mit der sich entwickelnden Technologie viel umfassendere und zuverlässigere Ergebnisse liefern.

Single-Gen-Erkrankungen sind im Embryonalstadium schwieriger zu erkennen als Chromosomen-Erkrankungen.Bei der PID wird den Paaren Blut abgenommen und die krankheitsauslösende DNA-Veränderung, die so genannte Mutation, muss vorher bestimmt werden.
Aus diesem Grund ist eine Vorbereitungsphase, die sogenannte Set-up-Phase, die in der Regel 1-2 Monate dauert, erforderlich, um das Embryo-Stadium bei den oben genannten Patientengruppen untersuchen zu können. Single-Gen-Krankheiten heutzutage; Mit Methoden wie DNA-Sequenzanalyse und Fragmentanalyse, Mittelmeeranämie (Thalassämie), Mukoviszidose, Spinale Muskelatrophie (SMA), Hämophilie, Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) etc. Viele genetische Krankheiten können auf embryonaler Ebene identifiziert werden.
Nach Zulassung der genannten Mutationen ist die Aufbauphase abgeschlossen, die krankheitsspezifischen „informativen (Informations-)Marker“ für das PID-Verfahren bei Embryonen ermittelt, hergestellt und getestet. Die Verwendung von familienspezifischen informativen Markern liefert den Kontrollmechanismus. Nach der Auswertung als gesund befundene Embryonen werden der werdenden Mutter übertragen.

WAS IST GENETISCHES VORIMPLANTATIONS-SCREENING (PGS)?

PGS-Techniken sind eine Form des ganzheitlichen Screenings, mit dem bestimmt wird, ob ein Embryo eine normale Anzahl von Chromosomen hat. Dieses Screening ist nur bei PID-Methoden auf bestimmte Chromosomen beschränkt. Daher wurden mit PGS-Techniken bei Chromosomenanomalien viel höhere Erfolgsraten erzielt, sowohl in Bezug auf klinische Schwangerschaften als auch auf steigende Geburtenraten.

a-CGH (Vergleichendes Chromosomenscreening)
Es ist eine aktuelle Methode, die Veränderungen in der DNA-Menge erkennt. Während mit der PID (FISH-Methode), einem genetischen Screening-Verfahren, das seit langem bei IVF-Anwendungen verwendet wird, eine begrenzte Anzahl von Chromosomen gescannt werden kann, können mit der a-CGH-Methode 24 Chromosomen gescannt werden. Diese Methode basiert auf dem Scannen des gesamten Gens mit einem Oligonukleotid\BAC-Array.

Mit der a-CGH-Methode können mögliche Anomalien in Chromosomen aufgrund von Duplikationen (Zunahme), Deletionen (Verlust) und Translokationsträgern (Ersatz) auf Chromosomen erkannt werden. Während es den Nachweis sowohl mütterlicher als auch väterlicher Anomalien ermöglicht, ermöglicht es auch das Screening von Einzelgenkrankheiten.

a-CGH-Vorteile;
• Wiederholte erfolglose IVF-Versuche der Patienten werden verhindert.
• Da diese Technik das Scannen aller Chromosomen (22 XY) ermöglicht, ist ihre Zuverlässigkeit höher als die FISH-Methode.
• Es ist weniger riskant in Bezug auf Monosomie und andere komplizierte numerische Chromosomenstörungen (Aneuploidie), und da mehr Zellen untersucht werden können, bietet es eine gesündere Analysemöglichkeit im Vergleich zur Embryobiopsie am dritten Tag.
• Die Mosaikrate in der Blastozyste ist niedriger als die des Embryos am dritten Tag, was eine zuverlässigere Analyse ermöglicht.

NGS (Sequenzierung der nächsten Generation)

Mit diesem Verfahren können strukturelle und numerische Anomalien auf Chromosomen mit einem computergestützten System durch Vergleich mit einer zweiten DNA nachgewiesen werden, von der bekannt ist, dass sie nach der DNA-Amplifikation normal ist. Die Sequenzen von DNA-Fragmenten, die verschiedene Prozesse durchlaufen haben, werden für jeden Embryo separat gelesen und mit einem speziellen Algorithmus ausgewertet.

Die Vorteile der NGS-Methode gegenüber der a-CGH-Methode sind wie folgt;

• Da es sich um eine direkte Analysemethode handelt, handelt es sich um eine Technik, die mit einer höheren Sensitivität arbeitet.

• Während die Nachweisrate von Mosaik-Embryos mit a-CGH 5 % beträgt, liegt diese Rate mit NGS zwischen 15-30 % (12 % Mosaizismus kann sogar bei Embryonen beobachtet werden, die die Blastozyste erreichen).

• „Normale“ Embryonen, definiert durch NGS, haben eine niedrigere Abortrate als andere PGS-Methoden.

• Im Vergleich zur a-CGH-Methode werden höhere Einnistungsraten (klinische Schwangerschaft) erzielt.

Als Ergebnis wird mit der Verwendung der oben genannten genetischen Screening-Methoden ein selektiver Embryotransfer bereitgestellt und die Schwangerschaftsraten werden signifikant erhöht.
Vergessen Sie schließlich nicht, dass die Bestimmung, welche dieser Methoden für Sie die richtige ist, vom IVF-Team vorgenommen wird.