Isolierung zellfreier fötaler DNA aus verbrauchtem Kulturmedium und ihre mögliche Rolle für die genetische Präimplantationsdiagnostik (PID).

Nichtinvasivität ist im 21. Jahrhundert ein gemeinsames Thema in allen medizinischen Fachgebieten. In der Geburtshilfe führten nichtinvasive pränatale Tests durch die Sequenzierung fetaler zellfreier DNA (cfDNA) im mütterlichen Plasma zu einem Paradigmenwechsel in der pränatalen klinischen Praxis. Die derzeitige Praxis für Präimplantations-Gentests auf Aneuploidie (PGT-A) erfordert jedoch eine Trophektoderm-Biopsie, was technische Herausforderungen und Bedenken hinsichtlich der Lebensfähigkeit des Embryos mit sich bringt. Die Möglichkeit, diese Probleme zu überwinden, zeichnete sich in den letzten Jahren mit der Entdeckung ab, dass die vom Embryo in den letzten Entwicklungsstadien an das Kulturmedium abgegebene cfDNA eine neue Strategie zur genetischen Beurteilung des Präimplantationsembryos bietet.

Unsere Studie untersucht die Möglichkeit, fetale zellfreie DNA (cfDNA) aus Kulturmedien zu isolieren und die Ergebnisse mit TE-Biopsieproben derselben Patienten zu vergleichen, die sich zwischen März 2022 und April im Al-Sharq-Krankenhaus einem IVF-Stimulationszyklus mit intrazytoplasmatischer Spermieninjektion unterzogen haben 2023. Während des Studienzeitraums wurden alle Embryonen bis zum Blastozystenstadium kultiviert. Alle eingeschlossenen Patienten wurden einer niPGD zur Geschlechtsbestimmung unter Verwendung verbrauchter Kulturmedien sowie einer Standard-PGD mit TE-Biopsie unter Verwendung der Polymerase-Kettenreaktionstechnik für das SRY-Gen unterzogen. Die Embryonen wurden einzeln in 30-ml-Medientröpfchen kultiviert und die Embryonenentwicklung schritt unter Verwendung aufeinanderfolgender Kulturmedien im Einklang mit der routinemäßigen Laborpraxis voran. Für die niPGD-Analyse wurde das Kulturmedium im Blastozystenstadium am Tag 5 unmittelbar vor der Durchführung der TE-Biopsie gesammelt (10–20 µl). Nur Embryonen, die einen Grad 1 erreichten (Fragmentierung weniger als 15 %), kamen für eine Biopsie und Vitrifizierung in Betracht. Die Embryo-Kulturmedienproben wurden einer Gesamtgenom-Amplifikation (WGA) mit dem DOPLify® WGA-Kit (PerkinElmer) unterzogen, um eine repräsentative Amplifikation der Gesamt-DNA aus verbrauchten Kulturmedien zu erzeugen. Das DOP-PCR-basierte WGA amplifiziert reproduzierbar die gesamte DNA, um in weniger als 3 Stunden Mikrogrammmengen an amplifizierter und gereinigter genomischer DNA zu produzieren. Unser Ziel ist es, die Übereinstimmungsraten zwischen den Ergebnissen der Trophektoderm-Biopsie und der aus verbrauchten Medien gesammelten cfDNA mit einem optimierten Protokoll zu bewerten, um eine angemessene Menge und Qualität der genomischen DNA zu erhalten. Diese interessante Arbeit ist ein wichtiger Versuch, die Machbarkeit des neuen nicht-invasiven Ansatzes festzustellen, der eine zuverlässige Alternative für die Beurteilung von Chromosomenanomalien bei in vitro kultivierten Embryonen sein kann, die zur Geburt eines lebenden und gesunden Babys führen.

Später werden wir den SRY-Gennachweis zur Geschlechtsbestimmung mithilfe der Polymerase-Kettenreaktion an der zellfreien fötalen DNA durchführen, die aus verbrauchten Medienproben isoliert wurde, und unsere Ergebnisse mit den TB-Ergebnissen vergleichen.