Aktueller Stand der Präimplantationsdiagnostik

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1 Aktueller Stand der Präimplantationsdiagnostik Elke Holinski-Feder 18. Kongress Deutsche Gesellschaft für Pränatal- und Geburtsmedizin Juni 2018 Bonn

2 Die Präimplantationsdiagnostik ist in Deutschland seit 2011 gesetzlich geregelt: Präimplantationsdiagnostikgesetz - PräimpG Ergänzung des Embryonenschutzgesetzes ESchG Das Gesetz regelt die Voraussetzungen zur Durchführung einer PID Indikation über Ethikkommission für PID Durchführung in staatlich lizenzierten PID-Zentren Die Umsetzung erfolgt dabei auf Länderebene, Unterschiede Anzahl der zuzulassenden PID-Zentren pro Bundesland (NRW: nur 1) Zuständigkeit (Ministerium oder Landesärztekammern)

3 Präimplantationsdiagnostikgesetz - PräimpG Indikationen 1. Erkrankung aufgrund einer Disposition Monogene Erkrankung (Genveränderung) Strukturelle Chromosomenveränderung 2. Hohes Risiko für Tot- oder Fehlgeburt Numerische Chromosomenveränderung (Aneuploidie) PID-Zentrum Zulassung: Humangenetische Einrichtung, Kooperationspartner: ein oder mehrere IVF-Zentrum/en Ethikkommission für PID berät über jeden Einzelfall Entscheidungen der Ethikkommissionen sind weder in einer Ethikkommission noch bundesweit einheitlich

4 PID-Zentren und Ethikkommissionen in Deutschland PID-Zentren (10) Ethikkommissionen (5) Zusammenschluss von 6 norddeutschen Bundesländern Zusammenschluss von 6 süddeutschen Bundesländern Bayern NRW Berlin

5 PID-Zentren München und Kooperationspartner

6 PID in Bayern Zahl der Ablehnungen in Bayern geht zurück 2016: 20% 2017: 7% Indikationen werden ausgeweitet, z.b. Mukoviszidose Familiäre Adenomatöse Polyposis Numerische Chromosomenaberrationen, z.b. nach Fehlgeburten

7 Notwendige Schritte im Rahmen einer PID Humangenetische Beratung Reproduktionsmedizinische Voruntersuchung Psychosoziale Beratung Ethikvotum Embryologische Vorbereitung Humangenetische Untersuchung 6 M o n a t e Transfer des Embryos in die Gebärmutter Schwangerschaft und Geburt eines Kindes

8 Die neue internationale Nomenklatur PRÄIMPLANTATIONDIAGNOSTIK (PID) PRE-IMPLANTATION-GENETIC TESTING (PGT) PGT-M PGT-SR PGT-A Monogene Erkrankung Strukturelles Chromosomen- Rearrangement Aneuploidien = Numerische Chromosomenveränderung

9 Methodische Voraussetzungen IVF-Labor Blastozystenkultur Trophektodermbiopsie Kryokonservierung (Vitrifikation) Schnittstellen Humangenetisches Labor Reinraumbedingungen Hohe apparative Voraussetzungen Microarray-Scanner Sequenzierautomaten (Next-Generation Sequencing) Geeignete Auswerte-Software

10 Die Indikationen

11 Indikation: 1a PGT-M Monogene Erkrankungen Auswahl monogener Erkrankungen: Positive Ethikvoten APTX Autos. rezessiv Ataxie mit okulomotorischer Apraxie DHCR7 Autos. rezessiv Smith-Lemli-Optiz-Syndrom DMD X-Chrom. rezessiv Muskeldystrophie Duchenne DMPK Autos. dominant Myotone Dystrophie, DM1 FMR1 X-Chrom. rezessiv Fragiles-X-Syndrom GNPTAB Autos. rezessiv Mucolipidose III IRF6 Autos. dominant Popliteales Pterygium Syndrom L1CAM X-Chrom. rezessiv Hydrocephalus / Corpus callosum Agenesie NPHS1 Autos. rezessiv Nephrotisches Syndrom PEX1 Autos. rezessiv Zellweger Syndrom SCO2 Autos. rezessiv Kardioencephalopathie SERPING1 Autos. dominant Angioödem SLC25A46 Autos. rezessiv Neuropathie, hereditär motorisch sensorisch SMN1 Autos. rezessiv Spinale Muskelatrophie VHL Autos. dominant Von-Hippel-Lindau-Syndrom

12 Indikation: 1a PGT-M Monogene Erkrankungen Auswahl monogener Erkrankungen: Negative Ethikvoten APC Autosom. dominant Familiäre Adenomatöse Polyposis ATXN1 Autosom. dominant Spinocerebelläre Ataxie CFTR Autos. rezessiv Mucoviszidose COL2A1 Autosom. dominant Stickler-Syndrom F8 X-Chrom. rezessiv Hämophilie A FBN1 Autosom. dominant Marfan-Syndrom FGFR3 Autosom. dominant Achondroplasie HTT Autosom. dominant Huntingtonsche Erkrankung NF1 Autosom. dominant Neurofibromatose Typ 1 PKD1 Autosom. dominant Polyzystische Nierenerkrankung PMP22 Autosom. dominant Charcot-Marie-Tooth, CMT1A TNNT3 Autosom. dominant Arthrogrypose, Typ 2B CFTR und APC: Änderung der Bewertung seit Ende 2017 HTT: wird nur in Bayern (noch) abgelehnt

13 Indikation: 1b PGT-SR Strukturelle Chromosomenveränderungen Reziproke Translokation = balancierte Chromosomenveränderung bei einem der Partner Führt zu partieller Trisomie oder Monosomie = unbalancierte Chromosomenveränderung beim Feten oder Nachkommen Positive Ethikvoten für alle bisher beantragten Fälle

14 Indikation: 1b PGT-A Numerische Chromosomenveränderung Rezidivierende Fehlgeburten Implantationsversagen Erhöhtes Aneuploidierisiko z.b. aufgrund erhöhtem Alter (>38 Jahre) Führt zu Tot- oder Fehlgeburt Ethikvoten für eine Vielzahl von Fällen seit 2017 Jedoch sehr uneinheitliche Bewertungen Wichtig ist die vorausgegangene Dokumentation einer Aneuploidie in SS oder Abort

15 Die unterschiedlichen Untersuchungsformate PGT-M PGT-SR PGT-A SNP-Microarray Karyomapping Next-Generation Sequencing (NGS) VeriSeq Next-Generation Sequencing (NGS) VeriSeq

16 PID für Chromosomenveränderungen PGT-SR, PGT-A Veriseq

17 Veriseq PGT-A

18 Veriseq PGT-SR Unauffälliges Ergebnis Transferempfehlung Auffälliges Ergebnis, strukturell Keine Transferempfehlung Auffälliges Ergebnis, numerisch Keine Transferempfehlung => Nachweisgrenze 5 Mb

19 PID für monogene Erkrankungen PGT-M Karyomapping

20 Karyomapping Haplotypisierung SNP Array: basiert auf SNP-Markern Anwendbar für (nahezu) alle Gene und monogene Erkrankungen

21 Karyomapping Vater, Anlageträger Mutter, Anlageträgern Kind, betroffen Embryo 1, Anlageträger Embryo 1, gesund Embryo 3, betroffen bekannte Information bekannte Information bekannte Information berechnetes Ergebnis berechnetes Ergebnis berechnetes Ergebnis Vater blau rot Mutter ocker grün verändertes Allel des Gens unverändertes Allel verändertes Allel des Gens unverändertes Allel

22 Karyomapping auch zum Nachweis von Chromosomenveränderungen AA AAA A AB BB AAB ABB BBB B Signalverteilung Normal Trisomie Deletion

23 Offene Fragen

24 Mosaike innerhalb der Probe/ zwischen zwei Proben Innerhalb einer Probe zwischen zwei Proben einer Blastozyste Dawn Kelk, Yale Medicine Dawn Kelk, Yale Medicine

25 Chromosomale numerische Mosaike (10%) Segmentale strukturelle Chromosomenveränderungen (5%) Numerische Veränderungen verursacht durch hohe Teilungsrate des Embryos Mitotischen Ursprungs Bedeutung segmentaler Veränderungen noch gänzlich unklar

26 Zukünftige Entwicklung: Nicht-invasive PID? 1. Blastocoelflüssigkeit (BF) TE BF TE BF Konkordanz zwischen Trophektoderm und Blastocoelflüssigkeit nur in etwa 60% der untersuchten Vergleichsproben

27 Zukünftige Entwicklung: Nicht-invasive PID 2. Blastozystenkulturmedium (SBM) TE SBM TE SBM Konkordanz zwischen Trophektoderm und Kulturflüssigkeit nur in etwa 40% der untersuchten Vergleichsproben Ursache: Hohe maternale Kontamination Fremd-DNA im Kulturmedium Polkörper 2 wird ins Medium abgegeben

28 PID im internationalen Vergleich International stellen Aneuploiduntersuchungen (PGT-A) ohne Prädisposition den weitaus größten Anteil an den Untersuchungen (>90%) In vielen Ländern ist die PGT-A fester Bestandteil einer IVF-Behandlung Ziel ist hier die Erhöhung der Schwangerschaftsrate und ein schnelleres Erreichen einer Schwangerschaft Durch den Transfer nur eines Embryos (eset) wird zudem die Zwillingsrate und die Fehlgeburtsrate signifikant gesenkt

29 Fazit PID ist in Deutschland etabliert Indikationsgenehmigung bedarf einer sinnvollen Überarbeitung und Harmonisierung Analyseergebnisse für alle Verfahren PGT-M, -SR, -A sind zuverlässig Zwei genetische Erkrankungen sind eine zu viel PGT-M: Analysemethoden anstreben die auch Chromosomenaberrationen erfassen Mosaike können aktuell nicht zuverlässig interpretiert werden Aneuploidieuntersuchungen haben medizinischen Stellenwert Ziel ist ein gemeinsames Analyseformat für alle Fragestellungen verwenden zu können