Chromosomen-Screening von Embryonen — PGT-A

    PGT-A oder genetischer Präimplantationstest für Aneuploidien ist ein umfassendes Screening, das vor dem Transfer an Embryonen durchgeführt wird. Dieser Test zeigt die Anzahl und Struktur der Chromosomen (die genetisches Material tragen) in jedem getesteten Embryo.

    Normalerweise haben Embryonen 23 Chromosomenpaare (euploide Embryonen). Aber fast die Hälfte der Embryonen wird eine abnorme Chromosomenzahl aufweisen (aneuploide Embryonen). Wenn ein zusätzliches oder fehlendes Chromosom im Embryo gefunden wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass es zur Einnistung kommt. Häufig kommt es zu einer Fehlgeburt oder in einigen Fällen können sie sich noch zur vollen Reife entwickeln, aber es wird ein Baby mit einer genetischen Erkrankung geboren (z.B. Down-Syndrom - ein zusätzliches Chromosom 21).

    Beim PGT-A wird die Anzahl der Chromosomen in der von Embryonen entnommenen DNA getestet. Embryonen mit einer abnormen Anzahl von Chromosomen führen nicht zu einer gesunden Lebendgeburt, daher sind sie von der Verwendung ausgeschlossen. Embryonen mit einer normalen Anzahl von Chromosomen würden für den Embryotransfer verwendet werden.

    PGT-A macht die Embryonen nicht besser, der Test zeigt, welche von den verfügbaren Embryonen eine normale Anzahl von Chromosomen haben

    Das Chromosomen-Screening hilft bei der Auswahl des besten Embryos für den Transfer - Ihre Chancen, schwanger zu werden, sind also höher und die Fehlgeburtenraten niedriger, nachdem nicht nur ein gut aussehender, sondern auch ein euploider Embryo übertragen wurde. In Abbildung 1 sehen Sie ein Beispiel von zwei Embryonen mit ausgezeichneter Morphologie und entsprechenden PGT-A-Ergebnissen: a - abnormal (fehlendes Chromosom 22), b - normal.

    Best quality blastocystsAbbildung 1: Blastozysten bester Qualität, von einer 39-jährigen Patientin, die unterschiedliche PGT-A-Ergebnisse zeigten:
    a) anormal (fehlendes Chromosom 22);
    b) normal.

    Was sind die Ziele von PGT-A?

    • Erhöhung der Schwangerschaftsraten
    • Verringerung der Fehlgeburtenraten
    • Erhöhung der Lebendgeburtenraten pro Embryotransfer
    • Verkürzung der Zeit bis zur Schwangerschaft (Verringerung der Anzahl der erforderlichen Embryotransfers, um eine Schwangerschaft herbeizuführen)

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    Was sind die Indikationen für PGT-A?

    Um die DNA aus dem Embryo zu gewinnen, müssen wir ihn biopsieren. Die Embryonenbiopsie ist trotz ihrer Sicherheit ein invasives Verfahren. Es handelt sich um einen weiteren zusätzlichen Schritt bei der IVF, so dass vor der Durchführung eine solide Indikation über die Vorteile gestellt werden muss.

    In mehreren Patientengruppen gibt es unbestreitbare Vorteile für die Anwendung von PGT-A.

    Fortgeschrittenes mütterliches Alter

    Es ist gut dokumentiert, dass der chromosomal anomale Status eines Embryos hauptsächlich (zu mehr als 90%) durch die Eizelle mitbestimmt wird. Das mütterliche Alter ist entscheidend für die genetische Konstitution der Eizelle und damit des Embryos, da der Embryo von der Eizelle abstammt. Zum Beispiel sind nur 13% (einer von acht) der Embryonen von Frauen im Alter von 43-44 Jahren chromosomal normal.
     

    35—37 Jahre38—40 Jahre41—42 Jahre43-44 Jahre
    46%33%19%13%

    Table 1. Anteil von Blastozysten mit einer normalen Anzahl von Chromosomen bei Frauen verschiedener Altersgruppen. [Munne et al., 2015]

    Verschiedenen umfangreichen Studien zufolge haben Frauen im Alter von 35 Jahren und älter im Vergleich zur Kontrollgruppe einen signifikanten Anstieg der Lebendgeburtenrate pro Embryo, der nach einer PGT-A übertragen wurde. Auf der anderen Seite profitieren jüngere Frauen unter 35 Jahren nicht viel von der PGT-A. (Abbildung 2)

    Abbildung 2: STAR Trial Compared with SART (National Summary report USA (2014-2017). Pregnancy outcomes

    STAR — 20-Wochen-Schwangerschaftsrate pro Transfer, wobei zu beachten ist, dass alle 20-Wochen-Schwangerschaften zu einer Lebendgeburt führten
    SART — Lebendgeburtenrate pro eSET

    PGT-A steigert bei Eizellspende oder Embryoadoptionszyklen die Erfolgsraten nicht, da Eizellen von jüngeren Frauen verwendet werden. In Eizellspende- und Embryonenadoptionszyklen erhöht PGT-A nur die Kosten des Erfolges.

    Wiederkehrender frühzeitiger Schwangerschaftsverlust

    Mehrfache, erfolglose IVF-Versuche und Fehlgeburten sind für die Patienten sehr ärgerlich und frustrierend. Wenn die Ursache der früheren Misserfolge aneuploide Embryonen waren, dann profitieren auch diese Patienten von einer PGT-A.

    Chromosomenstörungen im Karyotyp eines der Patienten

    Wenn Sie oder Ihr Partner ausgewogene chromosomale Veränderungen aufweisen, sind Ihre Embryonen einem größeren Risiko der Aneuploidie ausgesetzt. Diese Fälle sind selten, aber die einzige wirksame und sichere Behandlung dafür ist die IVF mit PGT-A.

    Wie wird PGT-A durchgeführt?

    Die einzige Möglichkeit, eine PGT-A durchzuführen, ist während des IVF-Zyklus.

    How is PGT-A done?
    1. Embryo Biopsie + Einfrieren
      Blastozysten mit guter Morphologie werden an den Tagen 5-6 biopsiert. Bei der Biopsie entnimmt ein Embryologe 3-7 Zellen aus dem äusseren Teil der Blastozyste (Trophektoderm, TE). Die innere Zellmasse (ICM) der Blastozyste bleibt intakt, so dass dem zukünftigen Baby kein Schaden zugefügt wird. Die Biopsien von jeder Blastozyste werden markiert und zur Analyse an ein Genetiklabor geschickt. Dann werden die Blastozysten eingefroren und einzeln gelagert.
    2. Embryo Biopsy + Freezing
      Blastocysts with good morphology are biopsied on Days 5-6. During the biopsy an embryologist takes 3-7 cells from the outer part of the blastocyst (trophectoderm, TE). The inner cell mass (ICM) of the blastocyst remains intact, so there is no harm to the future baby. Biopsies from each blastocyst are marked and sent to the genetics lab for analysis. Then the blastocysts are frozen and stored individually.

      Blastocyst biopsyAbbildung 3. Blastozysten-Biopie. ICM — Innere Zellmasse (zukünftiges Baby), TE — Trophectoderm (zukünftige Placenta)
       
    3. Ergebnisse der genetischen Tests
      Es gibt mehrere Methoden für PGT-A, die modernste und zuverlässigste ist das Next Generation Sequencing (NGS). Es dauert etwa zwei Wochen, bis die Ergebnisse aus dem genetischen Labor für jeden Embryo vorliegen.
    4. Transfer eingefrorener Embryo
      Wenn die PGT-A Ergebnisse vorliegen und nach diesem Ergebnis mindestens ein euploider Embryo verfügbar ist, beginnt die Vorbereitung der Gebärmutterschleimhaut für den Embryotransfer. Am Tag des Transfers taut ein Embryologe den ausgewählten Embryo auf und bereitet ihn für den Transfer vor.

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    Wie sind die Ergebnisse von PGT-A zu interpretieren?

    Die Sensitivität (keine falsch-negativen Ergebnisse) und Spezifität (keine falsch-positiven Ergebnisse) der NGS-Methode des PGT-A liegen bei 95-98%, wie von verschiedenen Autoren bestätigt wurde. Das bedeutet, dass Sie auf die Ergebnisse vertrauen können, aber auch, dass keine diagnostische Methode eine 100%ige Genauigkeit bieten kann. Embryonen sind hochdynamische Gebilde, embryonale Zellen teilen sich sehr aktiv, so dass bei diesen Teilungen genetische Fehler auftreten können. Dies kann zu einem Mosaizismus des Embryos führen - verschiedene Zellen im Embryo können einen unterschiedlichen Chromosomensatz haben. Aber bei der Biopsie werden nur 3-7 Zellen der Blastozyste entnommen, so dass die Frage lautet: "Sind diese Zellen repräsentativ für den Rest des Embryos? Im Moment lautet die Antwort in den meisten Fällen 'JA', diese Zellen sind konkordant (repräsentativ) für die anderen.

    Die Ergebnisse für jeden Embryo werden durch einfache Definitionen angegeben - "zum Transfer empfohlen", "nicht zum Transfer empfohlen" oder "nach Unterzeichnung der Einverständniserklärung empfohlen". Aber was bedeutet diese letztgenannte Definition in der Regel? In den meisten Fällen werden diese Embryonen als mosaikartig oder mit einer leichten Form von Anomalien betrachtet. Mosaizismus beim Fötus und Neugeborenen ist ein viel selteneres Ereignis als beim Embryo, daher muss es während der gesamten Schwangerschaft einen Mechanismus für die Beseitigung abnormaler Zellen geben. Wenn Sie ein PGT-A-Ergebnis erhalten, bei dem einige Embryonen als Mosaik betrachtet werden, ist es besser, einen Termin mit Ihrem Arzt zu planen, um die möglichen Risiken und Vorteile des Transfers eines Mosaik-Embryos abzuschätzen. Wenn auch euploide Embryonen zum Transfer zur Verfügung stehen, dann sollten vorzugsweise stattdessen diese transferiert werden.

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    "Dagens Nyheter", Sweden. Text: Sofia Edgren, Photo: Thomas Karlsson and Erik Ardelius

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    TV 2, Norway. Hanne Taalesen & Anine Hallgren. 2 September 2018

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    "Svenska Dagbladet", Sweden, 7 april 2019. Text: Maria Georgieva, maria.georgieva@svd.se | Photo: Denis Sinyakov

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