Genetik

Präimplantationsscreening ist eine genetische Embryonenuntersuchung, bevor sie in die Gebärmutter eingeführt werden. Diese Untersuchung ermöglicht eine Auswahl von aneploid (gesund) Embryo oder Embryonen, die eine normale Anzahl von Chromosomen haben und ohne identifizierbare genetische Abnormalität sind. Damit erhöht sich die Erfolgschance auf die Einnistung und reduziert sich das Risiko von einer Abtreibung oder Geburt eines Kindes mit einem chromosomalen Defekt.
Die PGT-A (PID) ist nur im Rahmen einer künstlichen Befruchtung (In-vitro-Fertilisation/IVF oder Intrazytoplasmatische Spermieninjektion/ICSI) möglich. Zunächst werden nach einer Hormonbehandlung aus den Eierstöcken der Frau reife Eizellen entnommen und im Labor mit den Spermien des Partners befruchtet. Die Biopsie wird nach 5-6 Tagen der Entwicklung (Blastozysten) durchgeführt. Eine Gruppe von Zellen wird von jeder Blastozyste, die gute Qualität aufzeichnet, entnommen. Das Risiko für weitere Embryonenentwicklung ist dabei minimal. Das entnommene Material wird ins genetisch Labor zur Untersuchung geschickt. Die Embryonen bleiben im IVF Labor unserer Kinderwunschklinik tiefkryokonserviertn. Das Ergebnis steht zirka in 3-6 Wochen zur Verfügung und dancah folgt der Embryotransfer mit dem gesunden Embryo.

Wann ist eine genetische Untersuchung (PGT-A / PID) sinnvoll?

Viele IVF Zyklen können in einer großen Enttäuschung enden, weil die Einnistung von Embryos in der Gebärmutter nicht gelingt. Die falsche Chromosomenanzahl der Embryonen, die in die Gebärmutter implantiert werden, gehören zu den häufigsten Ursachen des Misserfolgs bei der künstlichen Befruchtung. Der Embryonenzustand, bei dem manche Chromosomen fehlen und haben sich vermehrfacht, nennt man Aneuploidie. Nach der Einführung von Aneuploiden kommt nicht zum Implantation – bei 50 % allen Schwangerschaften (negativer Schwangerschaftstest) enden mit einer Abtreibung in erstem Trimester – zirka 10-15 %.

Ziel

Der Grund für die Anwendung von PGT-A ist vor allem die Erhöhung der Chancen auf Geburt eines gesunden Kindes und erhöhte Erfolgsrate des IVF Zyklus. Bei üblichen IVF Zyklen ohne Präimplantationsdiagnostik werden Embryonen für den Transfer ausgesucht, die die morphologische Kriterien erfüllen. Leider sind diese Kriterien nicht ausreichend, damit man gesunde Schwangerschaft erreicht.

In manchen Fällen wehren sich Paare mit Befruchtungsdefekt gegen die Präimplantationsdiagnostik, aus der Befürchtungen vor Einfrierung, Biopsie oder Zeitverlegung des Transfers verschieben sie ihr gesenstes Ziel – gesundes Kind. Diese Befürchtungen sind nicht ganz gerechtfertigt. Biopsie und Einfrierung stellen ein Prozess dar, bei dem nur Embryonen mit ausgezeichneter Qualität ausgesucht werden. Dieser Prozess stellt für Embryonen eine minimale Belastung vor. Die Erfolgsrate des „frischen“ Transfers ist vergleichbar mit Embryonen nach der Einfrierung. Transferverschiebung um ein paar Monat (1-2) bedeutet in diesem Fall eine bessere Erfolgschance auf die Geburt eines gesunden Kindes.

Ablauf der Methode PGT-A/PID

Derzeit geht der Trend dahin, die Embryonen in höheren Phasen der Embryonalentwicklung zu untersuchen (was uns komplexere Informationen über den untersuchten Embryo gibt). Biopsieproben von 10 Zellen am 5. oder 6. Tag der Embryonalentwicklung – die sogenannten Blastozysten sind das Ziel der Biopsie. Dieses Verfahren ermöglicht uns, das komplette Genom des zukünftigen Fötus (mütterlicher sowie väterlicher Anteil) zu beurteilen. Der Embryotransfer des „frischen“ Embryos ist jedoch aus technischen Gründen nicht möglich. Die Biopsie hat keinen negativen Einfluss auf die Nistfähigkeit des Embryos im Mutterleib. Da nur solche Zellen beprobt werden, die noch undifferenziert sind, hat ihre Entnahme keine Folgen in Form von Fötusschäden. Die Biopsie hat auch keinen Einfluss auf die genetische Information des Fötus.

Ihre Embryonen (Blastozysten) werden mit der NGS-Methode (Next Generation Sequencing) untersucht, die es uns ermöglicht, das gesamte Chromosomenspektrum oder 23 Paare zu untersuchen. NGS ist im Vergleich zur älteren Methode aCGH (Array-CGH) empfindlicher und kann sogar Embryonen mit einem Mosaik entdecken.

Mögliche Kumulation der Embryonen vor der genetischen Untersuchung

Im Allgemeinen ist es notwendig, eine ausreichende Anzahl von qualitativ hochwertigen Embryonen zu erhalten. Dabei ist zu berücksichtigen, dass ein bestimmter Teil der Embryonen am 5. oder 6. Tag nicht für eine Biopsie geeignet sind und ein Teil der Embryonen, bei denen eine Biopsie durchgeführt wurde, doch zum Transfer auf Grund eines Chromosomendefekt nicht empfehlnswert sind.Wenn wir in einem Zyklus nach der Befruchtung nicht genügend Eizellen/Embryonen erhalten können, so dass die Chance besteht, einen gesunden Embryo zu finden, ist es möglich, alle Embryonen einzufrieren und nach einiger Zeit eine weitere Stimulation, Eizellentnahme und deren Befruchtung durchzuführen . Embryonen aus beiden oder mehreren Zyklen werden dann gemeinsam verwendet. Diesen Vorgang nennt man Kumulation.

(Früher PGD: preimplantation genetic diagnosis)

Die Präimplantationsdiagnostik für monogene Erkrankungen (PGT-M) ist eine gezielte Diagnostik von bestimmten schweren familiären monogenen Erkrankungen (autosomal-rezessiv, autosomal-dominant oder X-chromosomal), bei denen ein hohes Risiko für die Geburt eines betroffenen Kindes besteht. Diese Untersuchung erfolgt immer auf der Grundlage der Indikation eines klinischen Genetikers nach Auswertung der Familienanamnese.

Das Prinzip und Verlauf aus der Sicht des Paares ist ähnlich mit der Methode PGT-A.

In den meisten Fällen erfahren die Partner über eine genetische Vorbelastung erst nach der Befruchtung des Kindes, bei dem ernste genetische Merkmale nachgewiesen werden. Im besten Fall erfahren die Paare über diese Belastungen im Vorfeld – präventive Durchführung der genetischen Untersuchungen, bei den Erkrankungen des anderen Familienmitglieds, anhand des prädikativen Models usw. PGT-M stellt eine einzige zuverlässige Methode für die Familien mit genetischer Vorbelastung, um die Übertragung von genetischen Defekten und Krankheiten an den Nachwuchs auszuschließen. Falls sich zeigt, dass die Partner zu den geeigneten Kandidaten für die Durchführung des IVF Zyklus mit der Präimplantationsdiagnostik gehören, findet eine Beratung bei einem erfahrenen Genetiker für Präimplantationsdiagnostik in der Klinik statt.

Die entfernten DNA Zellen dienen zur Feststellung der genetischen Ausstattung des Embryos. Wir sind im Stande Ihnen mit fast zu 100 % Sicherheit zu sagen, dass das Embryo entweder gesund ist oder ein Träger einer Krankheit oder genetisch vorbelastet ist.

Das Embryo, das durch die Präimplantationsdiagnostik als genetisch geeignet ist, wird in die Gebärmutter der Frau eingeführt. Falls das Paar mehrere für den Transfer geeignete Embryonen hat, kann man sie bei dem wiederholten Transfer oder in der Zukunft für ein weiteres Kind benutzen.

Translokation

Präimplantationsdiagnostik der Translokationen (oder andere strukturelle Chromosomenstörungen) eignet sich für Paare, wo es bei einem oder beiden Partner nachgewiesen ist, dass sie zu den bewährten Trägern der balancierten Translokation oder anderen Chromosomenänderungen gehören. Translokation sind die häufigste Ursache der strukturellen Chromosomenstörungen, die in einer Frequenz von 1:625 auftreten. Bei den Personen, die Träger der balancierten Translokation sind, müssen sich keine Merkmale der Entwicklungsstörungen oder andere Behinderungen oder Krankheiten auftreten. Das Problem zeigt sich bei der Reproduktion, wenn Spermien oder Eizellen entstehen, die nicht geeignete Menge des genetischen Materials beinhalten, d.h. ein bestimmter Teil fehlt oder ist im Übermaß.

Falls solche Spermien und Eizelle an der Befruchtung teilhaben, entsteht ein genetisch abnormales Individuum mit mehrfachen Entwicklungsstörungen und schweren organischen Schäden. In der überwältigenden Mehrheit kommt es zu einer Fehlgeburt des Fetus oder die Entwicklungsstörung wird bei der pränatalen Diagnostik rechtzeitig festgestellt. Nur ausnahmsweise kommt es zur Geburt des behinderten Kindes. Das Risiko der Entstehung sog. unbalanciertes Embryos beträgt 5 % falls der Träger ein Mann ist und 12 % bei Frauen.

Translokation ist häufig die Ursache der Fehlgeburten. Die Paare, bei denen es häufig zur Fehlgeburt kommt, sollten sich der Karyotyp Untersuchung unterziehen. Diese Untersuchung ermöglicht genaue Anzahl der Chromosomen und Anwesenheit der Chromosomentranslokation festzustellen.

Karyomapping

Karyomapping (Kartierung des Zellkerns) ist eine neue Technologie der genetischen Analyse des Embryos, dank ihr ist möglich, die Übertragung der genetischen Belastung auf die nächsten Generationen zu verhindern. Das gilt für Paare, wo beide Partner Erkrankungsträger sind oder bei den Personen, die selber an geerbte Erkrankung leiden.

Zuerst kommt es zur Blutabnahme beim zukünftigen Vater, der Mutter und einem näheren Verwandten, von dem wir wissen, dass er an bestimmte Krankheit leidet oder umgekehrt er ist gesund. (angesichts der beobachteten Erkrankungen). In den meisten Fällen ist der Verwandte ein behindertes Kind des Paares. Diese Blutprobe des Verwandten bezeichnet man als sog. Referenzmuster.

Mit Hilfe von Karyomapping ist es möglich die Chromosomen zu untersuchen, DNA – Teile und Proteinen, die unsere Gene beinhalten und sind in menschlichen Zellen gespeichert. Diese Karyomapping – Methode kann man Chromosome der Mutter, des Vaters und sog. Referenzmuster, die sich in ungefähr 300 verschiedenen Orten befinden, untersuchen.

Dadurch lässt sich ein zuverlässiger „DNA -Profil“ Chromosomen mit dem mutierten Gen feststellen. Anschließend werden alle Embryonen untersucht, damit man zuverlässig die Embryonen ausschließen könnte, die den mutierten Gen beinhalten.

Falls das DNA – Profil mit dem mutierten Gen nicht verbunden ist, kann man sagen, dass die Embryonen normale genetische Kopien ohne Mutation geerbt haben und sollten aus dem Sicht der bestimmten Erkrankung unbelastet und gesund sein. Solche Embryonen sind für den Transfer in die Gebärmutter geeignet.