Genomweite Einzelzell-Haplotypisierung als generische Methode zur genetischen Präimplantationsdiagnostik

Die Forscher entwickelten zuvor Ansätze für einzelne menschliche Zellen vom SNP-, CNV- und Haplotyp (Vanneste et al. 2009, Nature Medicine). Diese Methoden eröffnen die Möglichkeit, zu einer neuartigen generischen Diagnosetechnik entwickelt zu werden, die das Spektrum der Krankheitsallele erweitert, gegen die während der genetischen Präimplantationsdiagnostik (PID) selektiert werden kann, und die es ermöglicht, jenen Paaren zu helfen, die noch nicht durch PID unterstützt werden können. PID ist die genetische Analyse eines einzelnen Blastomers eines in vitro befruchteten (IVF) Embryos und wird Paaren angeboten, um die Übertragung vererbbarer genetischer Störungen auf ihre Nachkommen zu vermeiden. PID-Analysen werden durchgeführt für (1) autosomal-dominante oder rezessive monogene Erkrankungen, (2) X-chromosomale Störungen und (3) Chromosomenaberrationen, die zu aneuploiden Empfängnissen führen können. Diese neuartige Methode wird wahrscheinlich die derzeitigen Techniken zur genetischen Präimplantationsdiagnostik übertreffen und somit ersetzen. In diesem Projekt werden die Forscher die Technologie von einem Proof-of-Principle in die klinische Anwendung bringen. Zu diesem Zweck werden die Forscher rechnerische Verbesserungen für eine genaue SNP-, CNV- und Haplo-Typisierung einzelner Blastomere vornehmen und eine große Validierungsstudie durchführen. Für die Validierungsstudie werden die Forscher die Genome der Blastomeren analysieren, die von 60 Ersatzembryonen unterschiedlicher Herkunft stammen: (1) Embryonen, die unter Verwendung aktueller PCR- und FISH-Protokolle als genetisch abnormal diagnostiziert wurden. (2) Embryonen, die mit aktuellen PCR- und FISH-Protokollen für die untersuchte Region als normal diagnostiziert wurden, aber nicht von ausreichender Qualität sind, um transferiert oder eingefroren zu werden. (3) Embryonen des Geschlechts, das im Anschluss an die PID-basierte Geschlechtsselektion ausgewählt wurde, oder Embryonen des Geschlechts, für das ausgewählt wurde, die jedoch von unzureichender Qualität sind, um übertragen oder eingefroren zu werden. (4) Embryonen, die in einem PID-Zyklus nicht biopsiert wurden, da sie eine leichte Wachstumsverzögerung aufweisen. Diese Validierungsstudie wird es uns ermöglichen, (1) die klinische Validität (Rate falsch positiver und negativer Ergebnisse) und (2) die klinische Anwendbarkeit (in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit, Erfolgsrate usw.) zu bewerten. Darüber hinaus wird es uns wesentliche weitere grundlegende Einblicke in die Ursprünge und Mechanismen der chromosomalen Instabilität während der frühen Embryogenese und ihre Folgen für die klinische Anwendung der PID bringen. Schließlich wird dieses Projekt nach der Validierungsstudie die Technik klinisch implementieren, um 10 Familien zu behandeln.