Genetische Präimplantationsdiagnostik (PID)

1. in-vitro-Fertilisation

Um dieses Verfahren durchzuführen, müssen von dem Paar Embryonen mittels in-vitro-Fertilisation (IVF) gewonnen werden, selbst wenn kein Sterilitätsproblem besteht.

2. Embryobiopsie

Die Embryobiopsie ist der Prozess, mit welchem die zu analysierenden Embryozellen erhalten werden. Dieser Prozess gefährdet nicht die nachfolgende Lebensfähigkeit des Embryos, sofern er durch sachkundige Embryologen durchgeführt wird. Dexeus Mujer verfügt über Senior-Embryologen mit umfangreichen Fähigkeiten und einer weiten Erfahrung in Mikromanipulation.

Mehrere wissenschaftliche Veröffentlichungen haben bewiesen, dass die Embryobiopsie im Blastozysten-Stadium bessere Ergebnisse erzielt als in früheren Stadien. Unsere Gruppe führt die Biopsie immer in diesem Stadium der Embryonalentwicklung durch.

Um die Embryobiopsie durchführen zu können, muss die Eihaut (zona pellucida) (cubierta embrionaria) des Embryos am dritten Tag seiner Entwicklung perforiert werden. Die Öffnung erfolgt mittels einer Lasermikrodissektion mit einem Laser, der an ein Mikroskop gekoppelt ist.

Zwischen dem fünften und dem siebten Tag nach der Befruchtung sind einige Embryos imstande eine Blastozyste zu bilden. Die Embryos, die das Blastozysten-Stadium erreichen werden biopsiert. Während des Vorgangs werden drei bis acht Embyozellen entnommen, die anschließend analysiert werden.

Sobald die Embryobiopsie abgeschlossen ist, wird die Blastozyste unverzüglich mittels Vitrifikation kryokonserviert und bleibt dann tiefgefroren bis zum Zeitpunkt ihrer Verwendung.

Die Arbeitsgruppe unseres Zentrums hat als erste eine Schwangerschaft nach dem Transfer eines biopsierten Embryos beschrieben, welches im Rahmen des Programmes für Präimplantationsdiagnostik mit der Vitrifikations-Technik kryokonserviert worden war.

Embryonenbiopsie im Blastozystenstadium.

3. Kryokonservierung von biopsierten Embryos

Die übrigen lebensfähigen Blastozysten, die als normal diagnostiziert werden, werden für zukünftige Transfers mit der Vitrifikations-Technik kryokonserviert.

4. Analyse zur genetischen Diagnostik

Die gewonnene Biopsie wird mit Hilfe der NGS (Next Generation Sequencing) oder Polymerasekettenreaktion (PCR) je nach Pathologie, die zu untersuchen ist, für die Analyse aufbereitet.

NGS

In den Fällen, in denen die chromosomale Ausstattung der Embryos untersucht werden muss, sei es aufgrund eines erhöhten Aneuploidie-Risikos, sei es aufgrund von chromosomaler Reorganisation (Chromosomal rearrangement), wird die NGS-Technik angewendet. Diese Technik liefert heutzutage die höchste diagnostische Sensitivität.

Ergebnis der Chromosom-Untersuchung eines euploiden Embryos mittels NGS.

PCR

Zur Diagnose von monogenen Erbkrankheiten wird die PCR-Technik eingesetzt. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird die Präsenz des veränderten Gens festgestellt, indem spezielle DNA-Sequenzen verstärkt werden.

Die diagnostische Effizienz der PDI-Technik beträgt etwa 95%.

5. Embryotransfer

Nach Erhalt des Resultats des Gentests kann der Kryotransfer der euploiden bzw. nicht betroffenen Embryos geplant werden. Man empfiehlt den Transfer eines einzigen Embryos, da die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft mit dieser Technik höher ist als bei einer konventionellen in-vitro-Befruchtung. Wenn übertragbare Embryos übrig bleiben, werden diese für zukünftige Zyklen kryokonserviert.

Die genetische Präimplantationsdiagnostik empfiehlt sich, wenn Sie bzw. Ihr Partner:

• ein Risiko aufweisen, dass eine genetische Erkrankung an die Nachkommen vererbt wird.
• Chromosomenanomalien aufweisen.
• bei wiederholten Fehlgeburten oder wiederholtem Scheitern der Implantation.
• Sie haben IVF-Zyklen ohne Erfolg abgeschlossen.
• eine Prädisposition für eine genetisch bedingte Krebsart haben.
• ein Kind haben, das eine schwere Erkrankung hat und eine Transplantation benötigt, und sie eine Schwangerschaft und anschließende Geburt eines Kindes erreichen möchten, das mit diesem Kind kompatibel ist.

Paare mit erhöhtem genetischem Risiko

Monogene Erbkrankheiten

Bei den monogenen Erbkrankheiten handelt es sich um solche, die durch eine Mutation eines bestimmten Gens verursacht werden (zystische Fibrose, Thalassämien, Fragiles-X-Syndrom usw.). Um mittels PID eine Übertragung dieser Krankheit auf die Nachkommen zu verhindern, muss die verursachende Mutation bekannt sein.

Es gibt mehr als sechstausend beschriebene monogene Erbkrankheiten, von denen viele schwere gesundheitliche Störungen verursachen. Liste der häufigsten monogenen Erbkrankheiten, die per PID diagnostiziert werden können.

Wenn nach einer Präimplantationsdiagnostik ein erhöhtes Risiko für den Nachwuchs festgestellt wird, ist es möglich die Embryos zu untersuchen, um zu vermeiden, dass die zukünftigen Kinder von der entsprechenden Krankheit betroffen sind.

In Fällen von PID für monogenetische Erkrankungen ist eine Untersuchung des möglichen Informationsgehalts vor dem PID-Zyklus zur Bestätigung, dass eine Diagnose möglich ist und um die Techniken den Einzelfällen anzupassen, erforderlich.

Nummerische und strukturelle Chromosomenanomalien

Mit einer Umstrukturierung der Chromosomen (Robertson-Translokationen, reziproke Translokationen und Inversionen) bei einem Partner können Schwierigkeiten in Bezug auf Empfängnis, Fehlgeburten oder angeborene Missbildungen verbunden sein. Für diese Paare ist der Einsatz der PID von großem Nutzen.

Sowohl bei den monogenischen Erbkrankheiten als auch den chromosomalen Umstrukturierungen muss vor dem PID-Zyklus eine informative Untersuchung erfolgen, um zu bestätigen, dass sie durchführbar ist, und um diese Technik an den jeweiligen Einzelfall anzupassen.

Sie ist außerdem angezeigt bei Fällen, in denen eine reine nummerische Chromosomenanomalie oder in Mosaikform vorliegt.

Paare aus dem IVF-Programm

Die häufigste Ursache für das Ausbleiben der Schwangerschaft nach einem in-vitro-Befruchtungs-Zyklus sind Chromosomenanomalien in den transferierten Embryos. In gleicher Weise werden Fehlgeburten in den ersten drei Monaten am häufigsten durch die Implantation eines Embryos mit Chromosomenanomalien verursacht.

Die Präimplantationsdiagnostik ermöglicht es, den Prozess der in-vitro-Befruchtung zu ergänzen, indem Embryos mit Störungen in der Chromosomenanzahl erkannt und für den Transfer ausgeschlossen werden. Es werden nur euploide Embryos bzw. solche mit einer normalen chromosomalen Ausstattung übertragen. Mit dieser Selektion kann sowohl die Zeit eine Schwangerschaft zu erlangen, als auch die Wahrscheinlichkeit einer Fehlgeburt und einer von Chromosomopathien betroffenen Empfängnis verringert werden.

Die Veranlagung zu einer erhöhten Produktion von Embryos mit Störungen in der Chromosomenanzahl ist an gewisse Faktoren geknüpft. In diesen Fällen ist eine PID besonders vorteilhaft:

• Fortgeschrittenem Alter der Mutter (>37 Jahre).
• Veränderter Meiose des Mannes.
• Paaren mit wiederholten Fehlgeburten.
• Paaren mit wiederholt fehlgeschlagenen Implantationen.

Weitere Indikationen

Prädisposition für bestimmte Krankheiten

Es ist bekannt, dass Mutationen an bestimmten Genen zu einer Prädisposition für Krankheiten führen, die in verschiedenen Lebensabschnitten auftreten können, wie zum Beispiel Neurofibromatose, familiäre adenomatöse Polyposis oder genetisch bedingter Brustkrebs (BRCA1, BRCA2).

Wenn eine hereditäre Komponente der Krankheit bestätigt wird, kann durch die Möglichkeit, eine PID durchzuführen, ein mögliches Auftreten der Krankheit bei den Nachkommen vermieden werden.

In einigen dieser Fälle bedarf es für die Durchführung der PID einer ausdrücklichen Genehmigung des entsprechenden Gesundheitsamtes nach befürwortendem Gutachten seitens der „Comisión Nacional de Reproducción Humana Asistida”, von der die klinischen, therapeutischen und sozialen Aspekte beurteilt werden.

PID-HLA

Das aktuelle Gesetz zu den Techniken der assistierten Reproduktion (Gesetz 14/2006) betrachtet die Möglichkeit, einen PID-Zyklus durchzuführen, um zu therapeutischen Zwecken für Dritte die Histokompatibilitäts-Antigene zu bestimmen. Dies kommt zur Anwendung, wenn ein Familienangehöriger ersten Grades, meist ein Kind, an einer schwerwiegenden hämatopoetischen Krankheit leidet, aufgrund derer eine Transplantation von histokompatiblen Zellen aus der Nabelschnur oder aus dem Knochenmark erforderlich ist.

Für die Durchführung einer PID-HLA bedarf es der ausdrücklichen Genehmigung des entsprechenden Gesundheitsamtes nach befürwortendem Gutachten seitens der „Comisión Nacional de Reproducción Humana Asistida”, von der die klinischen, therapeutischen und sozialen Aspekte des jeweiligen Falles beurteilt werden.

Das erste Kind, bei dem nach Anwendung einer PID-HLA eine zufrieden stellende Spende von Zellen aus der Nabelschnur für seine Schwester möglich war, die an einer Fanconi-Anämie litt, wurde im Jahr 2000 in den USA geboren.

Es gibt mehr als sechstausend beschriebene monogene Erbkrankheiten, von denen viele schwere gesundheitliche Störungen verursachen.

Liste der häufigsten monogenen Erbkrankheiten, die per PID diagnostiziert werden können:

• Achondroplasie
• Adrenoleukodystrophie
• Alpha-Thalassämie
• Alpha-1-Antitrypsin-Mangel
• Alport-Syndrom
• Amyotrophe Lateralsklerose
• Angeborene Defekte der Glykoproteinbiosynthese (CDG) Ia
• Bloch-Sulzberger-Syndrom
• Charcot-Marie-Tooth
• Crouzon-Syndrom
• Dominant-autosomale Polyzystose der Nieren
• Dystonie 1, Torsionsdystonie
• Emery-Dreifuss-Muskeldystrophie
• Facioscapulohumerale Muskeldystrophie
• Fanconi-Anämie
• Familiäre Amyloidpolyneuropathie
• Familiäre adenomatöse Polyposis
• Familiäre Dysautonomie
• Fragiles-X-Syndrom
• Glutaracidurie Typ I
• Hämophagozytische Lymphohistiozytose
• Hämophilie A und B
• Holt-Oram-Syndrom
• Huntington
• Hypoglykämie und Hyperinsulinämie
• Hypokaliämische periodische Paralyse
• Lynch-Syndrom
• Marfan-Syndrom
• Menkes-Krankheit
• Metachromatische Leukodystrophie
• Myotone Dystrophie
• Mukopolysaccharidose Typ II (Hunter-Syndrom)
• Multiple endokrine Neoplasie (MEN 2)
• Multiple Exostose
• Muskeldystrophie Duchene und Becker
• Neurofibromatose Typ I und II
• Nonsyndromic Sensorineural Deafness
• Norrie-Syndrom
• Osteogenesis imperfecta
• Pompe-Syndrom
• Rezessiv-autosomale Polyzystose der Nieren
• Sichelzellenanämie
• Smith-Lemli-Opitz-Syndrom
• Spastische Paraplegie 4
• Spinozerebelläre Ataxie Typ 1, 2 und 3
• Spinale Muskelatrophie
• Spinale und bulbäre Muskelatrophie
• Spondyloepiphysäre Dysplasie nach Smith
• Tay-Sachs-Syndrom
• Treacher-Collins-Syndrom
• Tuberöse Sklerose
• Von-Hippel-Lindau-Syndrom
• Zystische Fibrose
• β-Thalassämie

Für die Durchführung eines PID-Zyklus für diese Krankheiten ist keine ausdrückliche Genehmigung der Gesundheitsbehörden erforderlich.