Präimplantationsdiagnostik (PID)

PRÄIMPLANTATIONSDIAGNOSTIK (PID)

Die Präimplantationsdiagnostik (PID) ist eine genetische Untersuchungstechnik, die in Verbindung mit der in vitro Fertilisation (IVF) zur Anwendung kommt. Auf diese Weise werden die Embryonen auf eventuelle Gendefekte untersucht, ehe sie in die Gebärmutter implantiert werden.

Durch genetische Screeninguntersuchungen können Paare identifiziert werden, bei denen entweder aufgrund ihres Alters oder aufgrund einer familiären genetischen Belastung ein erhöhtes Risiko für angeborene Fehlbildungen besteht. Es gibt allerdings keinen Einzeltest, mit dem das Risiko für kindliche Fehlbildungen vorhergesagt werden kann. Zudem sind viele angeborene Fehlbildungen Folgen von spontanen Mutationen, toxischen Einwirkungen oder Umwelteinflüssen; diese treten zufällig auf, lassen sich nicht erklären, sind nicht genetisch verursacht und können daher auch nicht durch ein genetisches Screening entdeckt werden.

Manche Erkrankungen treten gehäuft bei der einen oder anderen Rasse auf. Daher sind die Screeninguntersuchungen auf genetische Erkrankungen, die die Nachkommen betreffen könnten abhängig von der Rasse und der ethnischen Abstammung, der familiären Belastung und der medizinischen Vorgeschichte. Ggf. können erbliche Veranlagungen durch Blutuntersuchungen wie unten beschrieben erkannt werden.

Eine der häufigsten Günde für eine PID ist das Alter der Mutter, da das Risiko einer Chromosomenabnormalität wie bei der Trisomie 21 (Down Syndrom) mit dem Alter der Mutter steigt. Eine genetische Untersuchung eines Embryos vor Implantation kann Klarheit darüber bringen, ob bei diesem eine Chromosomenabnormalität vorliegt. Dadurch kann das Risiko für eine Chromosomenabnormalität um über 90% gesenkt werden.

Falls beide Elternteile Träger einer genetischen Veränderung sind, ohne dass sie Krankheitszeichen aufweisen, kann das Risiko, dass die Erbanlage an das Kind weitergegeben wird durch die PID gesenkt werden.

Soll eine PID erfolgen, so durchläuft das Paar einen IVF Zyklus, die reifen Eizellen werden gewonnen, inseminiert und die Embryonen werden im IVF Embryologie-Labor angezüchtet. Ein hochversierter Embryologe entnimmt dann unter mikroskopischer Kontrolle Einzelzellen des Embryos, die genetisch untersucht werden.
Diese Ergebnisse helfen dem IVF-Team, zu erkennen, welche Embryonen genetische Veränderungen aufweisen und welche nicht. Die gesunden Embryonen werden dann in die Gebärmutter der leiblichen Mutter oder der Leihmutter (zurück-)überführt.

Unterschiedliche Arten der PID
Es gibt zwei Haupttests, die mittels PID an den gewonnenen embryonalen Zellen durchgeführt werden.

  • Aneuploidie-Screening durch CGH (comparative genomische Hybridisierung, ein Mikro-Array Test). Mit dieser Untersuchungstechnik werden alle 24 Chromosomen untersucht. Diese Untersuchung ist am sinnvollsten bei Frauen in fortgeschrittenem Alter (> 36 Jahre), bei Frauen, die mehr als 2 Fehlgeburten in ihrer Vorgeschichte haben oder Frauen mit Chromosomentranslokationen (krankhafte Kombinationen von Chromosomen oder deren Anteilen).
  • Der zweite Typ von PID ist ein monogenetischer Test, also ein Test auf eine spezielle Erkrankung. Diese Technik beinhaltet die selben Komponenten wie die in 1. angewendeten Untersuchungstechniken, allerdings erfolgt dann eine Polymerasekettenreaktion (PCR), um herauszufinden, ob der Embryo an einer speziellen genetischen Erkrankung leidet oder nicht.

Einige der bekannteren monogenetischen Erkrankungen, die (in Abhängigkeit von Rasse und ethnischer Zugehörigkeit) getestet werden können sind im Folgenden aufgeführt:

Sichelzellanämie – Da einer von 10 Menschen mit afrikanischen Vorfahren Träger für diese Erkrankung ist, wird diese Screeninguntersuchung (Hämoglobin-Elektrophorese) empfohlen.

Mucoviszidose (Zystische Fibrose MV, CF) – Es wird vermutet, dass etwa 3 – 10% aller Kaukasier einen Gendefekt des CF-Genes haben, aber keinerlei Symptome aufweisen, da der Erbgang rezessiv ist. Erst wenn dieser Gendefekt bei beiden Elternteile vorliegt, erkranken deren Kinder. Mucoviszidose ist die häufigste, schwere Erberkrankung bei Kaukasiern und ist häufiger in Nord- oder Zentraleuropa und bei Ashkenazi Juden.

Thalassemie – Menschen mit Vorfahren aus Griechenland, Italien, mediterranen oder südasiatischen Ländern haben ein erhöhtes Risiko für diese Erkrankung. Eine Blutbilduntersuchung kann diese Erkrankung ausschliessen: ist das mittlere korpuskuläre Volumen (MCV) < 80, so muss eine Hämoglobinelektrophorese erfolgen. Etwa 3% der Weltbevölkerung trägt dieses Thalassämie-Gen.

Tay Sachs Erkrankung – Das Risiko für diese Erkrankung ist bei osteuropäischen Juden und Frankokanadiern erhöht.

Familiäre Belastungen mit speziellen Erkrankungen:
Eine positive Familienanamnese für eine der im Folgenden aufgeführten Erkrankungen sollte Grund für eine genetische Beratung sein und -falls dies relevant sein sollte- sollten weitere genetische Untersuchungen erfolgen, um Fehlbildungen oder Krankheitsträger herauszufinden:

  • Down Syndrome, Trisomie 21, Mongolismus
  • Muskeldystrophie
  • Tay Sachs Erkrankung
  • Chromosomenfehlbildungen und dadurch verursachte Erkrankungen
  • Neurofibromatosis
  • Wiederholte Fehlgeburten
  • Mukoviszidose
  • Hämophilie oder andere other Blutgerinnungsstörungen
  • Geistige Behinderung
  • Familiäre Dysautonomie

Indikationen für die PID
Fortgeschrittenes Alter der Mutter (> 35 Jahre), Eltern mit einem behinderten Kind oder einer positive Familienanamnese bezüglich Behinderungen haben ein höheres Risiko für Chromosomenfehlbildungen und Fehlgeburten.

Frauen über 35 Jahre und/oder mit einer familiären Belastung sollten sich mit ihrem behandelndem Arzt oder einem Humangenetiker beraten, ehe eine Schwangerschaft induziert wird, um das Risiko dafür kalkulieren zu können, ob eine Chromosomenerkrankung wie beispielsweise die Trisomie 21 (Down Syndrom) bei ihrem Kind auftreten kann.

Medizinische Vorgeschichte / Situationen mit genetischer Belastung Wiederholte Fehlgeburten. Diese können durch chromosomale oder genetische Abnormalitäten hervorgerufen werden. Frauen mit zwei oder mehreren hintereinander aufgetretenen Fehlgeburten sollten auf Chromosomenaberrationen untersucht werden, die eine Veranlagung für Fehlgeburten darstellen können.

Vererbtes beidseitiges Fehlen der Samenleiter (Congenital Bilateral Absence of Vas Deferens (CBAVD) oder das Fehlen der beiden Muskelschläuche, durch die die Spermien aus dem Nebenhoden in die Harnröhre gelangen. Die CBACD ist mit der Mukoviszidose vergesellschaftet, die Mehrheit der Männer, die an dieser Erkrankung leiden, leiden auch an Mukoviszidose. Demzufolge sollte in diesem Fall bei der Eizellspenderin der Trägerstatus für Mukoviszidose (Fehlbildung am CF-Gen) bestimmt werden.

Azoospermie, also das Fehlen der Spermien im Ejakulat oder eine erhebliche Oligospermie, also eine sehr geringe Anzahl an vitalen Spermien im Ejakulat, sind vergesellschaftet mit chromosomalen oder genetischen Anormalien.

Blutanalysen einschliesslich der Karyotypbestimmung (Untersuchung der Anzahl und der Struktur der Chromosomen) und eine Y-Chromosom Mikrodeletions-Analyse (Suche nach einem fehlenden Anteil der Y-Chromosomes) können in ausgewählten Fällen hilfreich sein. Falls Anomalien identifiziert werden, wird eine genetische Beratung empfohlen.