Genetik

Die Anwendung der Genetischen Präimplantationsdiagnose (Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD) bei EMBRYOGENESIS.

Die Genetische Präimplantationsdiagnose für chromosomale Anomalien (Preimplantation Genetic Diagnosis of aneuploidy Screening, PGS) empfiehlt sich bei Paaren mit Fruchtbarkeitsproblemen, die einem konventionellen IVF-Zyklus unterzogen werden und das gesamte Genom auf chromosomale Anomalien der Embryonen untersuchen lassen möchten, um die Chancen einer Implantation in die Gebärmutter zu erhöhen. Diese Untersuchung kann in drei unterschiedlichen Stadien der embryonalen Entwicklung durchgeführt werden: (a) in den Eizellen, in den Embryonen (b) am dritten oder (c) am fünften Tag (Blastozyste) der In-Vitro-Entwicklung der Embryonen.

• Zunächst wird bei der Patientin die Bildung von Follikeln durch Gonadotropine hervorgerufen, wonach die Entnahme von mehreren Eizellen möglich ist, die anschließend im Labor künstlich befruchtet werden.

• Es folgt die Entnahme biologischen Materials (Biopsie) am 1. oder 3 Tag (Stadium der Zellteilung, 8 Zellen) oder am 5. Tag (Blastozystenstadium) nach der Befruchtung zwecks Untersuchung der Eizellen bzw. Embryonen.

Neben dem Karyotyp, der die chromosomalen Anomalien der menschlichen Körperzellen nachweist, gibt es weitere Untersuchungen, die chromosomale Anomalien (Aneuploidie) der Gamozyten aufdecken. Ein Mann mit normalem Karyotyp kann chromosomale Anomalien der Spermien aufweisen, die auf Fehler bei der Absenkung während der Spermiohistogenese zurückzuführen sind.

Die genetische Zusammensetzung der Spermien eines Mannes wird auf die nächste Generation übertragen, daher ist sie von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung des Embryos. Eine hohe DNA-Fragmentierungsrate kann eine Ursache für männliche Fruchtbarkeitsprobleme sein, die anhand der bis heute angewendeten konventionellen Untersuchungen, etwa das Spermatogramm, nicht aufgedeckt werden kann.

Umfassende Studien haben in den letzten Jahren gezeigt, dass eine hohe DNA-Fragmentierungsrate die Chance auf eine erfolgreiche Schwangerschaft bedeutend senkt – unabhängig von der Methode der assistierten Befruchtung, die bei einem Paar angewendet wird.

Die genetische Präimplantationsdiagnose zur Ermittlung von Erbkrankheiten und chromosomalen Anomalien musste bisher mit mehreren anderen Methoden kombiniert werden und war daher zeitaufwendig und in einigen Fällen technisch unmöglich. Hinzu kommt, dass bei Erbkrankheiten, bei denen der Standort der Mutation des krankheitsverursachenden Gens nicht bekannt war, eine genetische Präimplantationsdiagnose nicht möglich war. Die Untersuchung von Embryonen durch Karyomapping macht all dies heute möglich, d. h. die häufigsten Mutationen (z. B. β-Thalassämie, Mukoviszidose) und seltene monogenetische Erkrankungen sowie nummerische oder chromosomale Anomalien können nunmehr an einer Probe (an einer einzigen Zelle) aufgedeckt werden. Das Karyomapping kann innerhalb von 24 Stunden mit sehr guter Auflösung und Sensibilität durchgeführt werden, und der Transfer der gesunden Embryonen kann innerhalb einer Implantationsfrist ohne Tiefgefrieren stattfinden.