Genetische Diagnose vor der Implantation Pgd

Präimplantationsgenetische Tests sind eine Alternative der neuen Generation zu pränatalen Gentestmethoden wie der Chorionzottenbiopsie (CVS) und der Amniozentese für Paare, bei denen bekannt ist, dass sie ein hohes Risiko haben, eine genetische Störung auf ihre Nachkommen zu übertragen. Während pränatale genetische Testmethoden nur zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Schwangerschaft eingesetzt werden können, bietet PID/PGS Gentests an Embryonen vor der Schwangerschaft an und eliminiert somit die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft mit einem Nachwuchs mit genetischen Problemen. Die Ursprünge der PGD/PGS reichen bis ins Jahr 1968 zurück, als Edwards und Gardner die allererste mikrochirurgische Embryobiopsie an Kaninchenembryos durchführten, indem sie das Sexualchromatin von Kaninchenblastozysten mit Euchrysin 2GNX anfärbten. Der erste PGD/PGS-Fall wurde jedoch erst in den frühen 1990er Jahren durchgeführt, um das Geschlecht des Embryos auf eine geschlechtsgebundene autosomal-rezessive Erkrankung zu untersuchen.

Die PID kann bei über 170 Erkrankungen angewendet werden, die als x-chromosomale Erkrankungen, einzelne Gendefekte und Chromosomenanomalien klassifiziert werden können, und kann für Gentests bei häufigen Erkrankungen mit genetischer Veranlagung und nicht genetischen Fällen wie der HLA-Typisierung verwendet werden. Einer der Hauptvorteile der PID als Option besteht darin: Es eliminiert das Risiko einer Schwangerschaft mit einem genetisch abnormalen Kind und minimiert die Notwendigkeit einer pränatalen Diagnose, die das Paar dazu zwingen kann, sich für eine selektive Abtreibung zu entscheiden, was eine emotional belastende Erfahrung ist. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass sich das Paar bei der Anwendung von PGD/PGS einer IVF-Behandlung unterziehen muss, bei der es sich um einen invasiven und teuren Eingriff handelt. Allerdings kann der Gesamtnutzen die finanzielle Belastung überwiegen.

Präimplantations-Gentests verbessern die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Schwangerschaft und Geburt für drei deutlich unterschiedliche Patientengruppen. Die erste Gruppe besteht aus Paaren mit Unfruchtbarkeit aufgrund wiederholter Fehlgeburten oder erfolgloser IVF-Zyklen. Diese Patientengruppe gehört normalerweise zur Gruppe der „unerklärlichen Unfruchtbarkeit“ und es kann ihnen empfohlen werden, ein „Präimplantationsgenetisches Screening“ (PGS) in Anspruch zu nehmen, um ihre Embryonen auf chromosomale Aneuploidien zu untersuchen. Zur zweiten Gruppe von Paaren gehören diejenigen, die sich in einem höheren Alter befinden und bei denen aufgrund der Alterung der Eizellen oder Spermien das Risiko besteht, genetisch abnormale Kinder zu bekommen. Diesen Patientinnen wird auch empfohlen, PGS zu verwenden, um ihre Chancen auf eine erfolgreiche Schwangerschaft zu erhöhen und das Risiko, ein gestörtes Kind zu bekommen, zu minimieren. Bei der dritten Gruppe von Patienten besteht das Risiko, dass sie eine bekannte genetische Erkrankung an ihre Nachkommen weitergeben. Entweder kann einer der Elternteile die Krankheit besitzen oder beide Elternteile können das Allel für die Krankheit tragen. In solchen Fällen ist der Nachweis der genauen Genmutation und die Untersuchung der Embryonen mittels „Präimplantationsdiagnostik“ (PID) der richtige Weg.

Es gibt zwei unterschiedliche Namen für diese Technologie. PID (Genetische Präimplantationsdiagnostik) bezieht sich auf die Embryonenselektion als Reaktion auf eine bekannte genetische Störung, die in der Familie auftritt, und wird daher ausschließlich zur Prävention genetischer Krankheiten eingesetzt. PGS (Präimplantationsgenetisches Screening) hingegen bezieht sich auf die Anwendung der exakt gleichen Methode der Embryonenselektion, obwohl weder beim männlichen noch bei der weiblichen Partnerin eine genetische Störung bekannt ist. PGS ist der Begriff, der verwendet wird, wenn diese Technologie zur Auswahl von Embryonen verwendet wird, um die Erfolgsaussichten einer Schwangerschaft bei Paaren mit ungeklärten Unfruchtbarkeitsproblemen zu erhöhen, oder zur Auswahl des Geschlechts des Nachwuchses.

Genetisches Präimplantationsscreening (PGS) auf schwerwiegende genetische Störungen:

Dies ist die Behandlungsoption, die von Patienten gewählt wird, weil sie sich in einer höheren Altersgruppe befinden oder das Geschlecht ihres Babys festlegen möchten. Mit zunehmendem Alter steigt die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit Chromosomenanomalien zu bekommen. Daher ist PGS ein wirksames Instrument, das uns dabei helfen kann, genetisch defekte Embryonen zu identifizieren und nur die genetisch gesunden in die Gebärmutter zu übertragen, um eine Schwangerschaft hervorzurufen. Das genetische PGS-Screening wird im Rahmen eines In-vitro-Fertilisationszyklus durchgeführt, bei dem mehrere Eizellen produziert, aus den Eierstöcken entnommen und im Embryologielabor mit dem Sperma des Mannes befruchtet werden. IVF ist notwendig, um uns den Zugang zum Embryo in vitro zu ermöglichen. Im frühesten Entwicklungsstadium werden jedem Embryo durch ein Verfahren namens Embryobiopsie eine oder zwei Zellen entnommen. Diese Zellen werden im PID-Labor analysiert, um festzustellen, welche Embryonen keine genetischen Anomalien aufweisen. Diese anspruchsvollen und technologisch fortschrittlichen Tests identifizieren, welche Embryonen frei von Anomalien sind und besser in der Lage sind, das Ziel des Patienten, ein gesundes Baby zu bekommen, zu erreichen. PGS kann nach genetischen Störungen in den Chromosomen X, Y, 13, 18 und 21 suchen, die etwa 85% aller wichtigen genetischen Erkrankungen wie das Down-Syndrom ausmachen. Dank fortschrittlicherer Testsysteme können wir Ihre Embryonen jetzt auch auf alle 24 Chromosomen untersuchen. (Jede Person hat 22 Sätze nichtgeschlechtlicher Chromosomen von jedem Elternteil und 2 Geschlechtschromosomen). Dieses System ermöglicht es uns, alle Embryonen auf alle chromosomalen Aneuploidien zu untersuchen. Die Kosten dieser Option sind etwas höher. Abhängig vom Zustand des Patienten, seinem Alter und dem konkreten Grund, warum PGS erforderlich ist, können wir Ihnen empfehlen, welche Art von Untersuchung in Ihrem Fall besser geeignet ist.

Der PGS-Gentest ist auch eine Option, wenn Familien zum Zweck des Familienausgleichs das Geschlecht ihres Babys auswählen möchten. Mithilfe der Embryonenbiopsie können wir nicht nur Embryonen auswählen, die keine genetischen Anomalien aufweisen, sondern auch das Geschlecht der Embryonen bestimmen. Sobald die PGS durchgeführt wurde, liegt die Wahrscheinlichkeit, ein Kind des gewünschten Geschlechts zu bekommen, bei Erreichen der Schwangerschaft sehr nahe bei 100%. Dieser Vorgang wird auch als Geschlechtsauswahl bezeichnet (Geschlechtsauswahl) IVF.

Genetische Präimplantationsdiagnostik (PID) für bekannte Genmutationen:

PID-Tests sind auch eine Option, wenn Patienten auf eine bestimmte genetische Störung untersucht werden müssen. Wenn das Gen identifiziert ist, das die genetische Störung trägt, kann eine Einzelgenanalyse durchgeführt werden, um nach der spezifischen Störung zu suchen. Diese Methode kann bei X-chromosomalen Erkrankungen wie Hämophilie und Duchenne-Muskeldystrophie sowie vielen anderen Einzelgenerkrankungen wie z Sichelzellenanämie, Mukoviszidose und viele andere Einzelgenerkrankungen, deren Ursache bekannt ist. Wenn es keine ordnungsgemäße Diagnose der Genmutation gibt und das spezifische Gen, das das spezifische genetische Problem verursacht, nicht genau identifiziert werden kann, benötigen wir eine zusätzliche Testphase, bis wir das für die genetische Mutation verantwortliche Gen identifizieren können, und dann können wir es auch tun Fahren Sie mit dem Rest entsprechend fort. X-chromosomale Erkrankungen werden häufig durch eine Genmutation auf dem X-Chromosom verursacht. Der Grund dafür ist, dass X- und Y-Chromosomen nicht gleich groß sind und nicht die gleiche Anzahl an Genen enthalten. Wenn ein Gen auf dem X-Chromosom defekt ist und auf dem Y-Chromosom kein Äquivalent hat, ist es wahrscheinlich, dass das Kind die Mutation erwirbt. Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen X- und Y-Chromosomen finden Sie im Abschnitt „Wissenschaftliche Perspektive“ weiter unten.

Sobald die Genmutation identifiziert wurde, kann eine spezielle PGD-Sonde erstellt werden, die uns dabei hilft, alle Ihre Embryonen zu untersuchen und sicherzustellen, dass wir diejenigen auswählen, die diese Mutation nicht tragen. Wenn in der Familie eine bekannte Mutation vorliegt, können wir durch die Entnahme väterlicher und mütterlicher Blutproben die erforderlichen Tests durchführen und so eine spezifische Sonde zum Nachweis der spezifischen Genmutation entwickeln. Mit der speziellen PGD-Sonde sind wir in der Lage, alle Ihre Embryonen genetisch zu analysieren, um die Mutation festzustellen. Die Embryonen, bei denen die Mutation festgestellt wurde, werden verworfen und die gesunden werden in die Gebärmutter übertragen, um eine Schwangerschaft hervorzurufen.

PGS oder PGD erfordern die Verwendung von Standard-IVF/ICSI-Verfahren, die bei unfruchtbaren Paaren angewendet werden. Der Grund dafür ist, dass die IVF/ICSI-Behandlung die einzige Möglichkeit ist, Ihre Embryonen außerhalb der Gebärmutter zu kultivieren, auch wenn Sie möglicherweise kein Unfruchtbarkeitsproblem haben. Daher ist IVF/ICSI ein notwendiger Schritt, bevor wir die Gentests durchführen können Ihre Embryonen.

Methoden der Präimplantationsgenetik

Für die Präimplantationsgenetik wurden eine Reihe von Methoden entwickelt. Alles begann mit FISH in den 1990er Jahren, als das genetische Screening vor der Implantation anstelle einer invasiveren pränatalen Diagnose kommerziell verfügbar wurde. Mit der Weiterentwicklung der Technologie in der assistierten Reproduktion sind fortschrittlichere Methoden verfügbar geworden. Heute ist die Sequenzierung der nächsten Generation die neueste und fortschrittlichste Methode zur Auswahl genetisch gesunder Embryonen. Das IVF-Zentrum Nordzypern ist die EINZIGE Klinik in Zypern, die Sequenzierung der nächsten Generation als PGS/PGD-Technologie im eigenen Haus anbietet. Mit dieser neuen Technologie bieten wir Ihnen nicht nur eine ausgefeiltere Methode zur Auswahl genetisch gesunder Embryonen, sondern auch einen beispiellosen Service, der auch die Wahrscheinlichkeit vieler Krebserkrankungen bei Ihrem ungeborenen Kind eliminieren kann! Nachfolgend stellen wir Ihnen die einzelnen Präimplantations-Gentestmethoden ausführlicher vor.

• • FISCH: Ist eine Abkürzung für Fluorescent in situ hybridization. Diese Methode ist die einfachste Embryo-Screening-Technik zur Überprüfung des Chromosomengehalts von Embryonen, die in einem IVF-Zyklus erzeugt wurden. Die FISH-Methode kann in verschiedenen Stadien der Embryoentwicklung eingesetzt werden, einschließlich Polkörperbiopsien, Blastomeren und Trophektodermbiopsien. Die häufigste FISH-Biopsie wird jedoch an den Blastomeren eines Embryos im Spaltungsstadium (Tag-3-Embryonen mit 8 Zellen) durchgeführt. Bei der FISH-Technik werden die Blastomeren auf einem Objektträger fixiert und mithilfe von DNA-Sonden hybridisiert. Für unterschiedliche Chromosomensätze gibt es unterschiedliche Sonden. Die am häufigsten verwendete FISH-Sonde ist die 5-Chromosomen-Sonde, die die Chromosomen X, Y, 13, 18 und 21 untersucht. Dies sind die Hauptchromosomen, die zu den meisten bei der Geburt beobachteten Chromosomenanomalien beitragen. FISH wird bei schwerwiegenden Chromosomenstörungen und der Geschlechtsauswahl eingesetzt. Es gelingt jedoch nicht, Embryonen auf der anspruchsvolleren genetischen Ebene zu untersuchen. FISH meldet auch keine chromosomalen Translokationen oder Deletion. Daher wird es heute nur noch als Screening-Technologie eingesetzt, wenn keine genetische Erkrankung bekannt ist. Wir setzen FISH immer noch als Embryo-Screening-Technologie für ältere Patienten und Patienten ein, die eine Geschlechtsauswahl zum Zweck der Familienbalance anstreben, da es eine genaue, aber dennoch kostengünstigere Technologie bietet.
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Array-CGH: Diese Methode wird Array Comparative Genome Hybridization (CGH) genannt und ist eine Weiterentwicklung von FISH. Diese Methode ist in der Lage, den gesamten Chromosomengehalt einer biopsierten Zelle zu analysieren und nicht nur einen vorher festgelegten Satz von Embryonen. Das Array CGH verfügt über viele verfügbare Sonden für jedes der 24 beim Menschen vorkommenden Chromosomen. Diese mehreren Sonden ermöglichen es der Array-CGH-Methode, mehrere Stellen auf jedem einzelnen Chromosom gleichzeitig zu untersuchen. Darüber hinaus kann die Array-CGH-Technik zusätzlich zur Standard-Chromosomenanalyse auch auf chromosomale Translokationen und andere Anomalien testen.

• Sequenzierung der nächsten Generation: Das IVF-Zentrum Nordzypern ist der einzige Besitzer von DNA-Sequenzierungstechnologien der nächsten Generation in ganz Zypern. Diese Technologie ist in den meisten Kliniken auf der ganzen Welt nicht verfügbar und wir sind stolz darauf, zu den besten 10%-IVF-Kliniken zu gehören, die unseren Patienten diese hochentwickelte Technologie anbieten. Next-Generation-Sequencing (NGS) ist derzeit die neueste und fortschrittlichste Technologie im Embryo-Screening. NGS geht einen Schritt weiter als Array-CGH und ist in der Lage, Mosaike im sich entwickelnden Embryo zu identifizieren. Mosaikembryonen enthalten Zellen mit unterschiedlicher genetischer Zusammensetzung (einige Zellen sind euploid, andere aneuploid), wodurch sie anfälliger für genetische Störungen sind. Beispielsweise kann eine Zelle im Embryo eine zusätzliche Kopie eines Chromosoms haben, während die übrigen Zellen normal sind. Obwohl der Transfer von Mosaikembryonen zur Geburt eines normalen Kindes führen kann, kann es auch zu einem Implantationsversagen, einer Fehlgeburt oder einem Kind mit genetischen Anomalien kommen. Die Möglichkeit, auf Mosaizismus zu testen, kann das Auftreten genetischer Störungen verringern und die Erfolgsrate der IVF verbessern. Die wichtigste klinische Anwendung von NGS ist die Gesamtgenomsequenzierung (WGS), die eine umfassende Untersuchung des Genoms einer Person (oder eines Embryos) ermöglicht. WGS kann auch zur Auswertung eines Krebsgenoms verwendet werden, um spezifische Mutationen und Variationen innerhalb von Tumoren zu identifizieren. Durch die Sequenzierung des gesamten Genoms erhält man umfangreiche genetische Informationen über ein Individuum, auf die man teilweise reagieren kann. Somit könnte WGS in Zukunft genutzt werden, um eine genetische Veranlagung für bestimmte Krankheiten zu identifizieren und Patienten, die sich einer solchen Veranlagung bewusst sind, können genauer überwacht werden.
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Mit seiner fortschrittlichen Technologie ermöglicht NGS Ärzten auch das Screening auf viele Krankheiten mit bekanntem genetischen Ursprung, darunter Brustkrebs, Eierstock Krebs, Und Prostatakrebs. Beispielsweise könnte bei Frauen mit Brustkrebserkrankungen in der Familienanamnese der Fötus auf die Genmutationen BRCA1 und BRCA2 untersucht werden, die beide mit einem erhöhten Brustkrebsrisiko verbunden sind. Anschließend könnten Embryonen, die frei von diesen Mutationen sind, für den Transfer ausgewählt werden. Frauen können auch ihre eigene DNA testen lassen, um festzustellen, ob sie eine genetische Veranlagung für bestimmte Krankheiten haben. Daher kann NGS eine unschätzbare Ressource für Patienten sein, bei denen in der Familienanamnese erblich bedingte Krankheiten aufgetreten sind – und die nicht nur auf Krebserkrankungen beschränkt sind. Das NGS-Screening kann für jede bekannte Genmutation durchgeführt werden, die zu einer bekannten Störung führt.

Sowohl die Array-CGH- als auch die Next-Generation-Sequencing-Technologie untersuchen Embryonen erfolgreich auf Chromosomenanomalien, Chromosomentranslokationen und Deletionen. Was NGS jedoch von Array-CGH unterscheidet, ist die Tatsache, dass NGS in der Lage ist, Mosaikbildung in Embryonen zu erkennen. Mosakismus wird beobachtet, wenn die Zellen von Embryonen unterschiedliche Genotypen aufweisen. Mit der DNA-Sequenzierung der nächsten Generation kann erfolgreich festgestellt werden, ob ein Embryo Mosaik aufweist, und es kann festgestellt werden, welches Chromosom von dieser Erkrankung betroffen ist. Durch Forschung und klinische Studien wurde gezeigt, dass Präimplantationsgenetik Folgendes bewirken kann:

• – Erhöhen Sie die Embryonenimplantationsraten ausschließlich durch die Auswahl lebensfähiger Embryonen
• – Reduzieren Sie die Rate spontaner Abtreibungen, indem Sie das Risiko einer genetischen Anomalie minimieren
• – Erhöhung der laufenden Schwangerschaftsraten
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Die Sequenzierung der nächsten Generation bietet einen umfassenden Überblick über verschiedene DNA-Variationen, genetische Rekombination und andere Mutationen, die mit keiner anderen Screening-Methode erhalten werden können. Die wichtigste Anwendung von NGS im klinischen Umfeld ist die Resequenzierung genomischer DNA. Dies wird als Gesamtgenomsequenzierung (WGS) bezeichnet und bietet eine umfassende genetische Untersuchung des Genoms einer Person (oder eines Embryos) sowie des Krebsgenoms, wobei detaillierte Informationen über Mutationen und Variationen erhalten werden können. Die Sequenzierung des gesamten Genoms liefert umfangreiche genetische Informationen über ein Individuum, von denen einige verwertbar sein können. Wenn eine Mutation entdeckt wird, kann dies die Möglichkeit einer zukünftigen Erkrankung bedeuten, was das Ergreifen geeigneter Maßnahmen oder eine Erhöhung der Häufigkeit von Kontrolluntersuchungen und Überwachungen zur Früherkennung bedeuten kann.

NGS ermöglicht uns mit seiner fortschrittlichen Technologie auch, Embryonen auf viele Krankheiten bekannten genetischen Ursprungs zu untersuchen, wie z. B. Brustkrebs, Eierstockkrebs und Prostatakrebs, um nur einige zu nennen. Frauen mit Brustkrebs in ihrer Familie können diese Technologie insbesondere zum Screening auf BRCA1- und BRCA2-Genmutationen nutzen und die mutationsfreien Embryonen für den Transfer auswählen, um sicherzustellen, dass eine Schwangerschaft mit einem Embryo erzeugt werden kann, der frei von solchen Genmutationen ist. Dies ist eine unschätzbare Ressource für Patienten, in deren Familie Brust-/Eierstockkrebs aufgetreten ist.

Durch die Sequenzierung der nächsten Generation können wir nicht nur ein genetisches Screening vor der Implantation auf Brustkrebs und viele andere genetisch bedingte Krankheiten anbieten, sondern können das gleiche Screening auch Erwachsenen anhand ihrer Blutproben anbieten und sie darüber informieren, ob sie solche Mutationen haben. Patienten mit diesen Mutationen können wissen, dass bei ihnen die Wahrscheinlichkeit besteht, an solchen Krankheiten zu erkranken, und die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen treffen.

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