Was sind PGT und NGS? Genetische Tests und Embryonenauswahl bei der In-vitro-Fertilisation

Die rasanten Fortschritte in den Bereichen der assistierten Reproduktionstechniken (Fortpflanzungstechnologien) erhöhen heutzutage nicht nur die Erfolgschancen für Paare, die sich den Wunsch nach einem Kind erfüllen möchten, sondern machen den Schwangerschaftsverlauf auch wesentlich sicherer. Einer der wichtigsten Schritte, der den Erfolg einer In-vitro-Fertilisation (IVF) unmittelbar beeinflusst, ist die Auswahl des gesündesten Embryos mit dem größten Potenzial, der in die Gebärmutter der werdenden Mutter übertragen wird. Kurz gesagt: Die Embryonenauswahl ist eine der wichtigsten Phasen der IVF-Behandlung. Zwar sind die unter dem Mikroskop sichtbare Entwicklung und die morphologischen Merkmale des Embryos von Bedeutung, doch lässt sich allein anhand seines äußeren Erscheinungsbildes keine gesicherte Aussage über seine Chromosomenstruktur treffen. Dank der sich heute weiterentwickelnden Gentechnologien lassen sich in geeigneten Fällen durch die Untersuchung einer kleinen Zellprobe aus dem Embryo Informationen über die Chromosomenzahl und bestimmte genetische Merkmale gewinnen. Eine der zu diesem Zweck eingesetzten Methoden ist der Präimplantations-Genetiktest (PGT), während die Next-Generation-Sequenzierung (NGS) zu den fortschrittlichen Technologien in der genetischen Analyse zählt.

Was ist PGT?

PGT steht für „Preimplantation Genetic Testing“, also genetische Präimplantationsdiagnostik. Bei der PGT handelt es sich um ein Verfahren, bei dem aus Embryonen, die im Labor im Rahmen einer In-vitro-Fertilisation befruchtet und kultiviert wurden, eine Zellbiopsie entnommen wird, um eine genetische Untersuchung durchzuführen, bevor die Embryonen in die Gebärmutter übertragen werden. Es gibt verschiedene Arten von PGT:

PGT-A

Wird zur Beurteilung von Aneuploidien, d. h. Anomalien in der Chromosomenzahl, durchgeführt. Der Mensch verfügt normalerweise über 23 Chromosomenpaare. Fehlende oder überzählige Chromosomen im Embryo können dazu führen, dass keine Schwangerschaft zustande kommt, es zu einem Schwangerschaftsverlust kommt oder bestimmte chromosomale Erkrankungen auftreten.

PGT-M

Dies ist ein Test zur Erkennung von Einzelgen-Erkrankungen. Wenn beispielsweise in der Familie eine bekannte Erbkrankheit oder eine bestimmte genetische Mutation vorliegt, können die Embryonen auf diese Erkrankung untersucht werden. Beispiele: Wenn in der Familie Mukoviszidose, Mittelmeeranämie (Thalassämie), Hämophilie A (Faktor-VIII-Mangel), Hämophilie B (Faktor-IX-Mangel) oder SMA in der Familie vorliegen, kann diese Untersuchung durchgeführt werden, um die Übertragung dieser Erkrankungen auf den Embryo zu verhindern.

PGT-SR

Wird bei Paaren mit strukturellen Veränderungen der Chromosomen angewendet. Insbesondere bei chromosomalen Umlagerungen wie balancierten Translokationen oder Inversionen kann diese Methode zur Beurteilung der Embryonen eingesetzt werden. Daher ist die Aussage „eine PGT durchführen lassen“ für sich genommen keine ausreichende Beschreibung. Welcher PGT-Test durchgeführt wird, richtet sich nach den genetischen und klinischen Merkmalen des Paares. Die ESHRE definiert PGT-A, PGT-M und PGT-SR als separate Testgruppen für unterschiedliche klinische Zwecke.

Was ist NGS?

NGS steht für „Next Generation Sequencing“ – Sequenzierung der nächsten Generation. NGS ist eine fortschrittliche Technologie zur genetischen Analyse, die die gleichzeitige Untersuchung zahlreicher DNA-Regionen mit hoher Kapazität ermöglicht. Wird NGS im Rahmen von PGT-A eingesetzt, wird im Wesentlichen der zahlenmäßige Zustand der Chromosomen in den aus dem Embryo entnommenen Zellen bewertet. Hierbei ist eine wichtige Unterscheidung zu beachten: NGS ist keine eigene PGT-Methode. NGS ist eine der genetischen Analysetechnologien, die im Rahmen der PGT eingesetzt werden können. Mit anderen Worten:

• PGT = das, was wir untersuchen
• NGS = eine der Technologien, die wir zur Untersuchung dieses Aspekts einsetzen

.

Wie werden PGT-A und NGS durchgeführt?

Der PGT-A-Prozess umfasst im Allgemeinen folgende Schritte:

1. Es wird eine IVF-Behandlung durchgeführt. Die Eizellen werden entnommen und im Labor mit Spermien befruchtet.
2. Die Embryonen werden bis zum Blastozystenstadium herangezüchtet. In der Regel erfolgt die Betreuung des Embryos bis zum Zeitpunkt der Biopsie am 5. bis 6. Tag seiner Entwicklung.
3. Es wird eine Biopsie des Embryos entnommen. Aus der äußeren Zellschicht der Blastozyste, also aus den Trophektodermzellen, die später zur Bildung der Plazenta beitragen, wird eine kleine Probe entnommen.
4. Der Embryo wird eingefroren. Nach der Biopsie wird der Embryo in der Regel einzeln vitrifiziert und konserviert.
5. Die genetische Analyse der Zellprobe wird durchgeführt. Im Labor wird die DNA vervielfältigt und mithilfe geeigneter Technologien analysiert.
6. Die Ergebnisse werden ausgewertet. Anhand der chromosomalen Befunde der Embryonen kann der Transfer geplant werden.
7. Gesunde Embryonen werden in die Gebärmutter übertragen. Für die Übertragung der eingefrorenen Embryonen in die Gebärmutter werden bei der Frau entsprechende Behandlungen und im Labor die notwendigen Vorbereitungen getroffen.

Die Arbeitsprotokolle der PGT-Labore können je nach verwendeter Methode variieren. Die ESHRE betont die Bedeutung der Standardisierung und Qualitätskontrolle bei Embryonenbiopsien und genetischen Analysen.

Erhöht PGT-A die Schwangerschaftschancen?

Diese Frage gehört zu den am häufigsten gestellten Fragen zum Thema PGT-A. Das Hauptziel von PGT-A besteht nicht darin, die Embryonen „stärker“ zu machen. Vielmehr soll sie durch die Bereitstellung von Informationen über die chromosomale Struktur des Embryos vor dem Transfer die Embryonenauswahl erleichtern. Der Transfer eines chromosomal normal erscheinenden, d. h. als euploid bewerteten Embryos kann bei einigen Patientinnen die Behandlungsplanung vereinfachen. Allerdings bedeutet die Feststellung, dass ein Embryo im Rahmen der PGT-A als euploid eingestuft wurde, nicht zwangsläufig, dass er eine Schwangerschaft auslösen oder zu einer Lebendgeburt führen wird. Denn die Einnistung hängt

• die genetischen Eigenschaften des Embryos,
• die Embryonalentwicklung,
• vom Endometrium,
• der Anatomie der Gebärmutter,
• vom hormonellen Milieu,
• die Interaktion zwischen Embryo und Endometrium

. Laut der PGT-A-Bewertung der ASRM aus dem Jahr 2024 wurde nicht nachgewiesen, dass PGT-A als Routinetest bei allen IVF-Patientinnen die Lebendgeburtenrate erhöht. Insbesondere einige multizentrische randomisierte Studien, die bei Patientinnen mit guter Prognose durchgeführt wurden, haben hinsichtlich der kumulativen Schwangerschaftsergebnisse keinen deutlichen Vorteil von PGT-A gegenüber der konventionellen IVF gezeigt. Daher ist eine individuelle Beurteilung anstelle einer automatischen Anwendung von PGT-A bei jeder Patientin der richtige Ansatz.

Für wen kommt PGT-A in Betracht?

PGT-A kann bei bestimmten Patienten besonders in Betracht kommen. Beispielsweise:

• fortgeschrittenes Alter der Frau,
• wiederholte Fehlgeburten,
• wiederholtes Scheitern der Einnistung,
• eine Vorgeschichte mit chromosomal abnormalen Embryonen,
• eine Vorgeschichte von Schwangerschaften oder Kindern mit genetischen oder numerischen Chromosomenanomalien,
• bestimmte andere Fälle, in denen eine große Anzahl von Blastozysten vorliegt und die Embryonenauswahl von Bedeutung ist,
• Schwere männliche Unfruchtbarkeit / männlicher Unfruchtbarkeitsfaktor: Fälle, in denen aufgrund der Spermienzahl oder von DNA-Schäden der Verdacht auf ein chromosomales Risiko besteht,

können im Hinblick auf PGT-A beurteilt werden. Dies bedeutet jedoch nicht, dass in jedem dieser Fälle zwingend eine PGT-A durchgeführt werden muss. Bei der Entscheidungsfindung sollten das Alter der Patientin, die Eizellreserve, die erwartete Embryoanzahl, frühere IVF-Ergebnisse sowie die genetischen Merkmale des Paares gemeinsam berücksichtigt werden.

Was bedeutet ein „euploider“ Embryo im Rahmen der PGT?

Ein euploider Embryo ist ein Embryo, bei dem hinsichtlich der untersuchten Chromosomen die erwartete Chromosomenzahl vorliegt. Ein aneuploider Embryo hingegen ist ein Embryo, bei dem die Anzahl eines oder mehrerer Chromosomen von der Norm abweicht. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass das PGT-A-Ergebnis keine Aussage darüber trifft, ob es sich um einen „genetisch vollkommen gesunden Embryo“ handelt. PGT-A ist im Wesentlichen ein Test zur Beurteilung des zahlenmäßigen Zustands der Chromosomen. Er zeigt weder alle Arten von genetischen Erkrankungen noch alle gesundheitlichen Probleme auf, mit denen der Embryo in Zukunft konfrontiert sein könnte.

Was ist ein Mosaik-Embryo?

Bei der PGT-A können gelegentlich Embryonen auftreten, die als „mosaikartig“ bezeichnet werden. Dieses Ergebnis lässt darauf schließen, dass in der Biopsieprobe sowohl Zellen mit normaler als auch mit abnormaler Chromosomenstruktur vorhanden sind. Die Interpretation von Mosaikbefunden ist recht komplex, wobei die verwendete Labormethode, die Biopsieprobe und die Berichtskriterien eine wichtige Rolle spielen. Daher sollte die Entscheidung bezüglich Mosaik-Embryonen nicht allein auf der Grundlage einer einzigen Aussage im Befund getroffen werden, sondern im Rahmen einer gemeinsamen Beurteilung durch Fachärzte der medizinischen Genetik und ein erfahrenes IVF-Team erfolgen. Die ESHRE betont, dass bei chromosomaler Mosaikbildung die Embryo-Biopsie, die Testmethode und die Interpretation der Ergebnisse gemeinsam bewertet werden müssen.

Garantiert die PGT, dass das Kind genetisch vollkommen gesund ist?

Nein. Dies ist einer der wichtigsten Punkte, die man im Zusammenhang mit der PGT wissen muss. Die PGT ist ein Test, der zur Beurteilung bestimmter genetischer oder chromosomaler Merkmale eingesetzt wird. Er deckt weder genetische Veränderungen ab, die außerhalb des Testumfangs liegen, noch alle Probleme, die während der Schwangerschaft auftreten können. Daher behalten die standardmäßige pränatale Betreuung während der Schwangerschaft sowie gegebenenfalls pränatale Diagnose- und Screening-Verfahren auch bei einer Schwangerschaft, bei der eine PGT durchgeführt wurde, ihre Bedeutung.

Warum sind PGT und NGS wichtig?

Die Weiterentwicklung der Gentechnologie hat neue Möglichkeiten bei der Embryonenauswahl im Rahmen der IVF-Behandlung eröffnet. Die technologische Weiterentwicklung bedeutet jedoch nicht, dass jeder Patient zwangsläufig von diesen Tests profitiert. Es ist wichtig, bei der richtigen Patientin den richtigen Test zum richtigen Zeitpunkt anzuwenden. Daher sollte die Entscheidung für PGT-A und NGS nicht allein aufgrund der „fortschrittlicheren Technologie“ getroffen werden, sondern unter Berücksichtigung des klinischen Zustands der Patientin bewertet werden.

Unser Ansatz im UMAY-IVF-Zentrum

Als UMAY-IVF-Zentrum betrachten wir genetische Tests nicht nur als technologische Option, sondern als Teil eines individuellen Behandlungsplans. Wir entscheiden gemeinsam auf der Grundlage des Alters der Patientin, ihrer Eizellreserve, der Embryonenentwicklung, der Vorgeschichte früherer Schwangerschaften und IVF-Behandlungen, bekannter genetischer Erkrankungen in der Familie sowie der aktuellen Anzahl der Embryonen, ob eine PGT erforderlich ist. Unser Ziel ist es nicht, bei jeder Patientin möglichst viele Tests durchzuführen; sondern dem richtigen Patienten den richtigen Test zum richtigen Zeitpunkt anzubieten. Denn Technologie ist in der IVF-Behandlung von großem Wert. Der wahre Wert der Technologie zeigt sich jedoch erst, wenn sie in Verbindung mit der richtigen klinischen Entscheidung eingesetzt wird. UMAY-IVF-Zentrum Wissenschaftlicher Ansatz. Individuelle Embryonenbeurteilung. Ein vertrauenswürdiger Behandlungsprozess.