Multizentrische Studie zur Validierung von niPGT-A (niPGT-A)

Menschliche Embryonen haben höhere Aneuploidieraten (20-80 %) als andere Arten. Ein beträchtlicher Teil dieser aneuploiden Embryonen kann das Blastozystenstadium erreichen. Je nach Art der Aneuploidie gelingt es jedoch einigen nicht, sich in die Gebärmutter einzunisten, während andere sich zwar einnisten, aber keine frühe embryonale Entwicklung durchführen können (Fehlgeburt) oder sehr selten zu lebendgeborenen Kindern mit spezifischen Anomalien führen. Es ist daher wichtig, aneuploide Embryonen zu identifizieren. Es ist wichtig, Embryonen mit einem Risiko für aneuploide Chromosomen bei Patienten mit fortgeschrittenem mütterlichem Alter (AMA), rezidivierendem Implantationsversagen (RIF) oder rezidivierender Fehlgeburt (RM) zu identifizieren.

Die Identifizierung von Aneuploidien ist besonders wichtig bei Embryonen von Patienten mit höherem Aneuploidie-Risiko, wie z. B. solchen mit fortgeschrittenem mütterlichem Alter (AMA), rezidivierendem Implantationsversagen (RIF) oder rezidivierender Fehlgeburt (RM). Daher sind die normale Morphologie und Entwicklung des Embryos von der Chromosomenkomplementierung abhängig.

Die PGT-A-Technik analysiert den gesamten Chromosomengehalt einer einzelnen Zelle mit hoher Sensitivität und Spezifität, erfordert jedoch eine invasive Biopsie, um embryonales Material für die genetische Analyse zu erhalten. Daher wären nicht-invasive Methoden, die die bestehenden invasiven Testmethoden ersetzen, bei der Verbesserung der mütterlichen und fötalen Sicherheit nützlich.

In letzter Zeit gab es viele Forschungsfortschritte auf dem Gebiet der Gentests. In verbrauchten Embryokulturmedien wurde zellfreie DNA (cfDNA) beobachtet. Der Ursprung der cfDNA im Blastozystenstadium könnte auf apoptotische Ereignisse zurückgeführt werden, die während der normalen Entwicklung auftreten können. Dies hat verschiedene Forschungsgruppen ermutigt, die Analyse verbrauchter Kulturmedien durchzuführen.

Zunächst wurden verschiedene Studien durchgeführt, um spezifische Gene nachzuweisen, die mit monogenen Erkrankungen assoziiert sind (MTHFR9, HBA1/HBA210, SRY11). Kürzlich wurde nicht-invasive PGT-A entwickelt, mit sehr unterschiedlichen Ergebnissen bei der Konkordanzrate (3,5 %, 59,1 %, und 85,7 %, 30,6 %). Der Chromosomenstatus des Embryos aus der im verbrauchten Kulturmedium vorhandenen DNA wurde mit dem verglichen, der nach dem Standardprotokoll unter Verwendung einer Trophektodermbiopsie erhalten wurde. Der Unterschied in den gemeldeten Ergebnissen kann mit den unterschiedlichen angewandten Methoden zusammenhängen, da unterschiedliche Amplifikations- und Nachweismethoden – aCGH oder NGS – verwendet wurden. Darüber hinaus wurden die Konkordanzraten in jeder Studie unterschiedlich definiert, d. h. aneuploide Ergebnisse in verbrauchtem Kulturmedium und Trophektodermbiopsie konnten als übereinstimmend betrachtet werden, obwohl sie nicht die gleichen aneuploiden Chromosomen zeigten.

Der Einfluss der Kulturbedingungen auf die Effizienz des nicht-invasiven Ansatzes wurde von Hammond et al. (2016) untersucht. Sie fanden heraus, dass in Medienkontrollen von drei verschiedenen Arten von kommerziellen Medien, die keinen Embryonen ausgesetzt waren, durchweg ein sehr geringes Maß an DNA-Kontamination (mitochondriale und nukleäre DNA) vorlag. Es wird angenommen, dass der beobachtete niedrige Ausgangswert der DNA-Kontamination von der Proteinergänzung des Kulturmediums herrührt.

Schließlich könnten zwei relevante Faktoren Einfluss auf PGT-A haben: Kontamination mit mütterlicher DNA aus Granulosazellen (MCC) und Mosaizismus.

Um die Ergebnisse von IVF-Programmen (In-vitro-Fertilisation) zu verbessern, muss der Embryo mit dem höchsten Implantationspotenzial identifiziert werden. Die Chromosomenanalyse von Embryonen ermöglicht die Auswahl euploider Embryonen, die eine höhere Implantationserfolgsrate aufweisen.

Die Entwicklung eines nicht-invasiven PGT-A-Protokolls wird die derzeit verwendeten Methoden zur Identifizierung dieser euploiden Embryonen verbessern, indem die nachteiligen Auswirkungen der Biopsie auf den Embryo vermieden und die wirtschaftlichen Kosten gesenkt werden.

Die ursprünglich berechnete geschätzte Stichprobengröße betrug 3245 Embryonen (jeder Embryo wird als Proband in der Studie betrachtet), unter Berücksichtigung einer Abbrecherquote von 30 %.

Die Daten werden bei Igenomix zu drei Zeitpunkten der Studie gruppiert und analysiert: sobald 25 Embryonen jedes Zentrums verarbeitet wurden (um die Umsetzung der Methodik zu bewerten), nachdem die 30 % der Proben verarbeitet wurden (als Zwischenschritt zu Überprüfung der Ergebnisse) und am Ende der Studie für die abschließende Analyse, einschließlich der Nachverfolgung des klinischen Ergebnisses.

Nachdem die Zwischenanalyse bei 30 % der Rekrutierung durchgeführt wurde, wurde die Gesamtstichprobengröße auf 2620 Stichproben neu berechnet, wobei eine Drop-out-Rate von 5 % gemäß der während der Zwischenanalyse beobachteten Drop-out-Rate berücksichtigt wurde. Ergebnisse der Zwischenanalyse veröffentlicht in Rubio et al., AJOG 2020.