Was ist die Genetische Präimplantationsdiagnostik oder PID?

Die Präimplantationsdiagnostik (PID) ist eine Präventionstechnik in der assistierten Reproduktion mit dem Ziel Anomalien im Erbgut von Embryonen zu erkennen.

Dank der PID ist es möglich, den Transfer von Embryonen mit genetischen oder chromosomischen Veränderungen zu vermeiden und so die Wahrscheinlichkeit für ein gesundes Kind zu erhöhen.

Die PID wird auch oft als PGD (Präimplantations-Gendiagnostik) bezeichnet und gilt als komplementäre Technik, die im Rahmen einer künstlichen Befruchtung (IVF) angewendet werden kann.

Definition

Obwohl im Allgemeinen von Präimplantationsdiagnostik oder PID die Rede ist um auf die Anwendung dieser Technik zu verweisen, unterscheidet man eigentlich je nach Anwendung zwischen zwei Konzepten:

Präimplantationsdiagnostik oder PID

Ermöglicht die Früherkennung schwerer Erbkrankheiten die auf Nachkommen übertragen werden können, sobald Eltern Träger oder Betroffene dieser Krankheiten sind. Im Allgemeinen handelt es sich um monogene Erbkrankheiten wie das Fragile X-Syndrom, Huntington-Syndrom und die Muskeldystrophie.

Pränataldiagnostik (PND)

auch bekannt als Aneuploidie-Screening. In diesem Fall werden Veränderungen in der Anzahl oder Struktur der Chromosomen analysiert. Die bekannteste Chromosomenstörung ist das Down-Syndrom.

Je nachdem, ob Erbkrankheiten oder Chromosomenstörungen nachgewiesen werden sollen, kommen unterschiedliche Methoden zur DNA-Analyse von Embryonen zum Einsatz.

Unterschied PID PGS

Wann ist eine PID notwendig?

In folgenden Fällen raten Humangenetiker dazu, eine Präimplantationsdiagnostik durchzuführen:

• Wenn beide Eltern oder mindestens ein Elternteil Träger einer Erbkrankheit ist.
• Wenn beide Eltern oder mindestens ein Elternteil einen veränderten Karyotyp aufweist (Chromosomenstudie). So können sie beispielsweise Träger von Translokationen oder Inversionen sein.
• Wenn die Eltern bereits ein Kind haben, das an einer Krankheit leidet, die eine Blutzelltransplantation erfordert, und diese beschließen, ein weiteres gesundes und kompatibles Kind zu bekommen. Dies ist unter den Begriff Rettungsgeschwister bekannt.
• Nach mehreren gescheiterten IVF-Zyklen.
• Bei häufigen Fällen von Einnistungstörungen.
• Bei wiederholten Fehlgeburten.
• Wenn die Frau im fortgeschrittenen mütterlichen Alter ist (empfohlen bei Frauen zwischen 38-40 Jahren).
• Bei Vorgeschichte einer aneuploiden Schwangerschaft (falsche Anzahl von Chromosomen).
• In bestimmten Fällen von männlicher Unfruchtbarkeit wenn beispielsweise eine Hoden- oder Nebenhodenbiopsie zur Spermiengewinnung notwendig ist.

Wann die PID angewendet wird

Das sagt Dr. Miguel Dolz wenn eine PID aufgrund wiederholter Fehlgeburten angewendet wird: Wird vermutet, dass die Ursache der Fehlgeburt auf chromosomischer Ebene liegt, ist eine Präimplantationsdiagnostik zur Untersuchung des Erbgutes des Embryos unerlässlich.

Mehr Infos zum Thema: Welche Erbkrankheiten erkennt die PID?

Ablauf

Um überhaupt eine PID an Embryonen durchführen zu können, muss sich das Paar einer künstlichen Befruchtung (IVF) unterziehen. Deshalb besteht der erste Schritt darin, die Eierstöcke zu stimulieren, damit eine große Anzahl an befruchtungsfähigen Eizellen heranreift.

Nach der Follikelpunktion werden die Eizellen mit der ICSI-Technik (Intrazytoplasmatische Spermieninjektion) befruchtet, um Embryonen zu erhalten.

Die ersten Schritte zur Durchführung der PID bei jedem einzelnen Embryo laufen wie folgt ab:

1. Embryobiopsie: Ein Loch wird mit einem Laser oder mithilfe von Chemikalien in der Zona pellucida des Embryos gemacht, um eine oder zwei Zellen zu entfernen sobald der Embryo 3 Tage alt ist. Im Falle von Blastozysten können auch mehrere Trofoectodermzellen entnommen werden.
2. Tubing: Die entnommenen Zellen werden sanft in ein Röhrchen gelegt. Anschließend wird das in jeder Zelle enthaltene Erbmaterial extrahiert.
3. Analyse der extrahierten DNA: Es gibt verschiedene Techniken wie FISH, CGH-Array, PCR oder Sequenzierung.
4. Auswertung der Ergebnisse: Genetisch gesunde Embryonen werden von solchen unterschieden, die Veränderungen im Erbgut aufweisen, die im Anschluss verworfen werden.

Zum Schluss bewertet der Facharzt die Embryoqualität und ob diese genetisch gesehen sich für den Embryotransfer in die Patientin eignen. Übriggebliebene Embryonen können u.U. für zukünftige Versuche eingefroren werden.

Was macht man in einer PID?

Pro und Kontra

Zur Vorbeugung schwerer Erbkrankheiten stellt die PID einen großen Vorteil dar - sie verhindert nämlich, dass das Paar sich entscheiden muss, ob die Schwangerschaft wegen der Geburt eines kranken Babys unterbrochen werden soll oder nicht.

Jedoch sorgt die PID zur Behandlung von Unfruchtbarkeit und Steigerung der Erfolgsraten für zahlreichen Diskussionsstoff zwischen Befürwortern und Kritikern aufgrund der damit verbundenen ethischen Aspekte.

Im nächsten Abschnitt erläutern wir jeweils die Vor- und Nachteile sowie die ethischen und rechtlichen Aspekte, die sich aus der PID ergeben.

Vorteile der PID

Folgenden Nutzen können Personen mit Kinderwunsch aus einer PID ziehen:

Beste Embryonenauswahl

das Hauptziel der PID ist natürlich der Nachweis genetisch gesunder Embryonen. So können nun diejenigen mit Mutationen oder Aneuploidien direkt ausgeschlossen werden, die ohne diese Genanalyse verwechselt und auf die Mutter übertragen werden könnten, was zu Einnistungsstörung, Fehlgeburt oder Geburt eines kranken Kindes führen würde.

Reduziertes Risiko einer Fehlgeburt

bei manchen Chromosomenstörungen ist es möglich, dass sich der Embryo einnistet, aber nach einigen Entwicklungswochen eine Fehlgeburt stattfindet, da der Embryo nicht über die richtige Erbausstattung verfügt.

Höhere Schwangerschaftsrate

Embryos ohne Einnistungspotenzial werden nicht übertragen.

Weniger IVF-Zyklen

die PID erkennt den Embryo mit dem größten Einnistungspotenzial. Dadurch reduziert sich die Anzahl gescheiterter IVF-Zyklen und die Patientin kann somit schneller schwanger werden.

Mehr Sicherheit für die Patientin

die PID schafft es die Unsicherheit darüber zu beseitigen, ob die Embryoqualität gut genug ist. Darüberhinaus trägt die Methode bei einem positiven Schwangerschaftstest zu mehr Vertrauen in eine evolutive Schwangerschaft bei da die Patientin weiß, dass der Embryo lebensfähig ist und das Risiko einer Fehlgeburt viel niedriger ausfällt.

Laut Dr. Gorka Barrenetxea lohnt es sich, solche Embryos auszusortieren die keine Chance auf eine angemessene Entwicklung haben und nur solche zu übertragen, bei denen eine realistische Möglichkeit besteht.

Nachteile der PID

Die Anwendung der PID weist, wie der Rest der assistierten Reproduktionstechniken, auch einige Nachteile auf:

Embryonenmanipulation

die Embryobiopsie ist ein invasiver Eingriff, bei dem ein Loch in die Zona pellucida gemacht wird und der Embryo mehr Zeit außerhalb des Inkubators verbringt. Einige Embryonen halten diesen Prozess nicht aus und stoppen ihre Entwicklung.

Zyklusabbruch

bei der PID müssen mehrere Embryonen wegen eines auffälligen Ergebnisses aussortiert werden. Sind nach der Befruchtung nicht viele Embryonen übriggeblieben, steigt das Risiko den Transfer abbrechen zu müssen.

Mosaizismus

einige Embryonen stellen eine Mischung aus normalen Zellen und veränderten Zellen dar. Wenn also nur eine Zelle des Embryos biopsiert wird, kann ein nicht lebensfähiger Mosaikembryo als gesund angesehen werden oder umgekehrt.

Das sagt Dr. Antonio Alcaide, ein auf PID spezialisierter Embryologe, zu den Risiken einer Embryobiopsie:

Die Embryobiopsie hat zwar keinen großen Einfluss auf die Entwicklung des Embryos, aber hat trotzdem eine kleine Auswirkung, da es sich um eine Mikromanipulation am Embryo handelt da ein kleines Loch gebohrt wird, die Zelle entnommen wird, usw.

Die anderen Nachteile der PID haben mit ethischen und moralischen Aspekten zu tun, über die wir im nächsten Abschnitt sprechen werden.

Ethische Kontroverse der PID

Einige Menschen sind aufgrund ihres Glaubens oder ihrer Religion der Meinung, dass das Leben im Moment der Befruchtung beginnt. Sie sprechen sich daher dagegen aus, Embryonen auszusortieren die zu einem Leben führen könnten und vertreten dieselbe Meinung wie Abtreibungsgegner.

Außerdem halten sie es auch nicht für ethisch vertretbar, Embryonen auszusortieren, aus denen Kinder mit Down-Syndrom, Turner-Syndrom oder anderen Erbkrankheiten entstehen.

Dies sind einige der ethischen und moralischen Fragen, die zur Debatte über die PID und ihrer Umsetzung stehen:

• Ist es ethisch vertretbar, gesunde Embryonen auszuwählen und diejenigen, die eine Krankheit tragen, zu verwerfen?
• Ist es ethisch vertretbar, einen Embryo so auszuwählen, dass er bei seiner Geburt zur Heilung einer Krankheit eines Familienmitglieds beitragen kann?
• Ist es ethisch vertretbar, das Geschlecht des Embryos oder seine physischen Eigenschaften zu wählen?
• Haben Paare die IVF-Techniken anwenden das Recht, das Genom ihrer Embryonen zu kennen?
• Ist die PID ethisch vertretbar bei spät einsetzenden Krankheiten?
• Wo liegt die Grenze bei der genetischen Auswahl von Embryonen?

Gerade wegen der daraus entstehenden Kontroverse ist diese Reproduktionsmethode in vielen Ländern verboten oder bei Legalisierung stark eingeschränkt.

Rechtliche Aspekte der PID

Die Präimplantationsdiagnostik wird durch die 2014 in Kraft getretene „Verordnung zur Regeln der Präimplantationsdiagnostik-PIDV“ geregelt und ist Deutschland nur bedingt erlaubt.

Damit Paare diese Methode anwenden können, müssen sie bestimmte Voraussetzungen erfüllten:

• Im Falle von erblich bedingten Erkrankungen sollten diese so schwerwiegend sein, sodass sie mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Tot- oder Fehlgeburt führen würden.
• Wie bei den übrigen Chromosomenstörungen kann die PID angewendet werden, um den Transfer von Embryonen mit beeinträchtigter Lebensfähigkeit zu vermeiden.
• Schließlich kann die PID als therapeutische Methode zur Heilung eines kranken Kindes (Rettungsgeschwister) eingesetzt werden, indem die HLA-Antigene der zukünftigen Nachkommen ausgewählt werden. Diese Praxis bedarf der ausdrücklichen Genehmigung der Ethikkommission der entsprechenden Bundesländern.

Patienten aus Ländern in denen die PID entweder sehr stark eingeschränkt oder komplett verboten ist, wie in Italien beispielsweise der Fall, begeben sich ins Ausland um diese Methode durchführen zu können. Ein Land, das die PID legalisiert hat, ist beispielsweise Spanien und wurde folglich eines zu den wichtigsten Ländern in der Reproduktionsmedizin.

Dieses Phänomen ist unter den Begriff Reproduktions- oder Babytourismus bekannt. Mehr dazu hier: Reproduktionstourismus bei Kinderwunsch.

Ethikkomission

Bevor die Präimplantationsdiagnostik zum Einsatz kommt, muss ein Antrag bei der Ethikkomission des jeweiligen Bundeslandes, in welches die Behandlung stattfindet, eingereicht werden. Wie eben erwähnt, ist eine schwere Erbkrankheit, die höchstwahrscheinlich zur Fehlgeburt führt, Voraussetzung für diese Behandlung.

Jedoch ist es die Ethikkomission selbst die darüber entscheidet, ob dieses Risiko gegeben ist oder nicht.

Außerdem muss eine Präimplantationsdiagnostik in einem spezialisiertem PID-Zentrum durchgeführt werden, d.h. die Kinderwunschklinik muss eine Berechtigung darüber besitzen, diese Methode durchzuführen.

Zuguterletzt muss sich die Patientin zu den medizinischen, psychischen und sozialen Folgen beraten lassen haben.

Kosten

Die Präimplantationsdiagnostik stellt einen zusätzlichen Aufwand in einer künstlichen Befruchtung dar sodass die finanziellen Ausgaben steigen.

Im Allgemeinen liegen die Kosten für die PID bei zusätzlichen 1.500-4000 Euro. Die Gesamtkosten einer IVF-ICSI können je nach Kinderwunschklinik auf 10.000 Euro ansteigen.

Der Grund für die hohen Kosten liegt darin, dass eine Aufwandsentschädigung für die Ethikkomission fällig wird, welche die Krankenkasse nicht übernimmt und daher selbst bezahlt werden müssen.

Fragen die Nutzer stellten

Wann liegen die Ergebnisse der PID vor?

Die Zeit, in der die Ergebnisse der PID zur Verfügung gestellt werden, beträgt normalerweise zwischen 2 und 4 Wochen, obwohl diese je nach Technik, Genlabor usw. variieren können. Ebenso bieten einige Labors die Möglichkeit, innerhalb von 24 Stunden eine Diagnose zu stellen, obwohl diese Fälle in der Regel selten sind, sowohl wegen der Kosten als auch wegen der damit verbundenen Risiken.

Ein wichtiger Aspekt ist der Fall, in dem eine vorherige genetische Studie zur Analyse von Erbkrankheiten erforderlich ist. Diese Fälle implizieren eine variable Vorstudie, die je nach Pathologie und Wissen über die Krankheit bis zu 2 Monate dauern kann. Nach dieser Zeitspanne muss die Kinderwunschbehandlung durchgeführt werden, die mit der genetischen Diagnose abgeschlossen wird. Das heißt, dieser Prozess kann bis zu 4 Monate dauern.

Wann wird eine PID empfohlen?

Antwort von Crea Centro Médico de Reprodducción Asistida

Die PID wird in folgenden Fällen angewendet:

• Wenn Paare Träger einer Erbkrankheit sind, wie bei Mukoviszidose oder Osteogenese Imperfecta
• Abweichungen im Karyotyp bei einem Partner
• Männer mit FISH in verändertem Sperma oder bei schwerem männlichen Faktor
• Einnistungsversagen bei der IVF
• Fortgeschrittenes Alter der Patientin
• Wiederholte Fehlgeburte

Bei Paaren, die eine genetische Veränderung oder monogene Erkrankung aufweisen, ist es notwendig, vor der PID eine Studie durchzuführen, um die Mutation zu lokalisieren und in den Zellen des zu untersuchenden Embryos suchen zu können.

Wie sieht die Gegenwart und Zukunft der PID aus?

Die PID ist inzwischen zu einem festen Bestandteil der Reproduktionsmedizin geworden und ergänzt die Präventionsmöglichkeiten für Paare mit einer persönlichen oder familiären Vorgeschichte schwerer Erbkrankheiten. Es ist auch nützlich als Werkzeug zur Verbesserung der Fortpflanzungsmöglichkeiten bei bestimmten Gruppen von Paaren mit Subfertilität oder erhöhtem Risiko, Embryonen mit chromosomalen Veränderungen zu bekommen.

Die Zukunft der PID zielt darauf ab, neue Erkenntnisse und Entwicklungen in Methoden mit hoher genetischer Ausbeute, wie z.B. Ultrasequenzierungsplattformen der neuen Generation, mit Fortschritten bei den Techniken der assistierten Reproduktion (ART) zu integrieren, um die Reproduktionsmöglichkeiten aller Paare, die an Kliniken für assistierte Reproduktion teilnehmen, zu verbessern.

Wie wichtig ist die Anwendung der PID auf Frauen, die sich dafür entscheiden, Mütter im Alter zu werden?

Aus reproduktiver Sicht, wenn wir das fortgeschrittene mütterliche Alter von Frauen betrachten, die eine Schwangerschaft im Alter von 40-41 Jahren anstreben, sind die klinischen Daten eindeutig und zeigen, dass diese Eier ein erhöhtes Risiko für chromosomale Veränderungen darstellen, insbesondere Trisomien wie Trisomie21 oder Down-Syndrom.

Klinische Daten aus den wichtigsten medizinischen Gruppen, die die PID anwenden, zeigen, dass ihre Verwendung für diese Gruppe von Frauen die Schwangerschaftsrate begünstigt und die Abtreibungsrate verringert.

Warum ist die PID für Frauen ab 40 Jahren vorgesehen?

Diese weiblichen Eizellen sind nicht mehr von guter Qualität und unterliegen einem erhöhten Risiko für chromosomale Veränderungen. Daher kann die Herstellung einer PID die Schwangerschaftsrate erhöhen, die Fehlgeburtsrate verringern und verhindern, dass das Baby eine genetische Krankheit wie das Down-Syndrom hat.

Erlaubt mir die PID, das Geschlecht des Babys zu wählen?

Ja, da die Geschlechtschromosomen auf jede Veränderung hin analysiert werden, ist es möglich zu wissen, ob der Embryo männlich oder weiblich ist. Dies ist sehr nützlich, wenn das Paar eine mit dem Geschlecht verbundene genetische Krankheit aufweist, da nur die Embryonen eines der Geschlechter, die gesund sind, für die Übertragung ausgewählt werden können.

Wie viele Embryonen braucht man, um eine PID durchzuführen?

Es gibt keine Mindestanzahl von Embryonen für die Herstellung einer PID. Da es sich jedoch um eine kostenintensive Technik handelt, wird empfohlen, dass Patienten, die nach IVF einige Embryonen erhalten, vor der Durchführung der genetischen Studie mehr Embryoakkumulationszyklen (im Allgemeinen 5 oder mehr) durchführen.

Ist die PID riskant?

Bei der Herstellung einer PID besteht die Gefahr, dass einige Embryonen die Embryonenbiopsie nicht überleben und daher ein Transfer nicht möglich ist, obwohl sie genetisch gesund ist.

Es ist auch möglich, dass das Ergebnis der genetischen Studie zeigt, dass alle Embryonen verändert sind, so dass kein Transfer durchgeführt werden konnte. In diesem Fall sollte ein neuer IVF-ICSI-Zyklus mit PID in Betracht gezogen werden, oder die direkte Möglichkeit einer Ovodonation.

Kann die Embryonenbiopsie Anomalien im Embryo verursachen?

Da dies ein sehr frühes Stadium der embryonalen Entwicklung ist, kompensiert der Embryo das Fehlen der extrahierten Zelle und vermehrt sich weiterhin auf natürliche Weise. Die Durchführung einer PID am Embryo bedeutet daher keine Veränderung seiner genetischen Ausstattung.

Diese Technik beinhaltet jedoch die Manipulation des Embryos, was seine Entwicklungsfähigkeit beeinträchtigen kann. Aus diesem Grund wird die PID in der Regel nur in den notwendigen Fällen und nicht generell empfohlen.

Gibt es eine Alternative zur PID, um genetische Veränderungen zu vermeiden?

Wird keine genetische Präimplantationsdiagnostik durchgeführt, besteht die Möglichkeit, eine pränatale genetische Diagnose mittels Amniozentese oder Chorionzottenprobe durchzuführen. Das Problem bei dieser Art der Diagnose ist, dass Sie, nachdem Sie bereits eine Schwangerschaft erreicht haben, die Schwangerschaft freiwillig beenden müssten, wenn Sie sie nicht fortsetzen wollen, weil Sie eine genetische Krankheit haben.

Darüber hinaus können Eltern beschließen, ihre Eizellen und/oder ihr Sperma nicht zu verwenden, um die Übertragung genetischer Veränderungen auf die Nachkommen zu vermeiden. In diesem Fall werden Spendergameten, Eizellen und/oder Spermien verwendet.

Für Sie empfohlen

Wie bereits erwähnt ist die PID eine ergänzende Technik die während einer In vitro-Fertilisation durchgeführt wird. Wenn Sie wissen möchten, wie diese Behandlung abläuft, können Sie dies hier nachlesen: Was ist eine IVF?