PGS-NGS 360 Diagnostyka preimplantacyjna w kierunku aneuploidii

Transkrypt

1 Laboratorium Genetyczne PGS-NGS 360 Diagnostyka preimplantacyjna w kierunku aneuploidii Innovators in Reproductive Genetics

2 PGS-NGS 360 PGS-NGS 360 to diagnostyka w kierunku aneuploidii wszystkich 24 chromosomów. Diagnostyka preimplantacyjna w kierunku aneuploidii z wykorzystaniem sekwencjonowania następnej generacji (NGS) to obecnie najbardziej skuteczna metoda wyboru prawidłowych genetycznie zarodków do transferu. PGS-NGS 360 znacząco poprawia wskaźniki skuteczności programów IVF. Identyfikacja zarodków wolnych od zmian chromosomowych z wykorzystaniem techniki NGS może znacząco zwiększyć powodzenie procedur IVF, co pokazały badania przeprowadzone przez zespół prof. Krzysztofa Łukaszuka 1. W projekcie zrealizowanym w grupie 45 pacjentów wykonano PGS-NGS 360 z biopsji uzyskanych zarodków w 3 dobie rozwoju, a następnie transfer w świeżym cyklu in vitro. Próbę kontrolną stanowiły 53 pacjentki dobrane zgodnie z wiekiem, poziomem AMH, liczbą pęcherzyków antralnych i okresem niepłodności. Po wykonaniu PGS-NGS 360 odnotowano znaczący wzrost odsetka ciąż (PR) i wskaźnika implantacji (IR). Wyniki programów IVF po wykonaniu diagnostyki preimplantacyjnej w kierunku aneuploidii PGS-NGS 360 z wykorzystaniem sekwencjonowania następnej generacji (NGS). 84,4% 61,5% 41,5% 34,8% Wskaźnik ciąż klinicznych Wskaźnik implantacji z PGS-NGS 360 bez PGS-NGS 360 Źródło: Łukaszuk K, Pukszta S, Wells D, et al. Routine use of next-generation sequencing for preimplantation genetic diagnosis of blastomeres obtained from embryos on day 3 in fresh in vitro fertilization cycles. Fertil Steril. 2015:1-6. doi: /j.fertnstert

3 Co to jest PGS-NGS 360? PGS-NGS 360 (diagnostyka preimplantacyjna oparta o platformę sekwencjonowania następnej generacji) wykorzystuje najnowocześniejsze techniki sekwencjonowania genomu ludzkiego (bezpośredniego odczytu informacji genetycznej) do badania zarodków i otwiera nowe możliwości diagnostyczne. W przeszłości, wybór zarodka dokonywany był przede wszystkim na podstawie jego morfologii. Do analizy chromosomów wykorzystywano także metody FISH oraz mikromacierzy. Obie obarczone jednak były ograniczeniami zakresu bądź dokładności. W ramach PGS-NGS 360 analizuje się wszystkie 24 chromosomy z niespotykaną dotąd precyzją. Daje to lekarzom niezwykłą szansę pomocy parom, które narażone są na zwiększone ryzyko wystąpienia nieprawidłowości genetycznych u przyszłego potomstwa. Aneuploidie chromosomowe (nieprawidłowa liczba chromosomów) stanowią jedną z głównych przyczyn niepowodzenia programów IVF. Większość zarodków z aneuploidiami nie zagnieżdża się w macicy, a te, które zostaną zaimplantowane często ulegają poronieniu w pierwszym trymestrze ciąży. Diagnostyka preimplantacyjna wykorzystywana w celu optymalnego wyboru zarodków do transferu znacznie zwiększa szanse na powodzenie procedury i narodziny zdrowego dziecka. Dlaczego warto wykonać PGS-NGS 360? Analizuje wszystkie chromosomy autosomalne oraz płciowe Pozwala zdiagnozować jeszcze na etapie zarodka najczęstsze wady genetyczne m.in. zespół Downa, Edwardsa, Patau, Turnera, Klinefeltera Zwiększa wskaźnik implantacji zarodków Redukuje ryzyko poronień Zwiększa liczbę zdrowych urodzeń Zwiększa efektywność transferu pojedynczych zarodków, zmniejszając liczbę mnogich ciąż Wskazania do wykonania PGS-NGS 360 Wiek kobiety powyżej 35 lat Nieudane programy zapłodnienia pozaustrojowego (przy transferze zarodków o prawidłowej morfologii) Nawykowe poronienia Zdiagnozowane wady genetyczne płodu we wcześniejszej ciąży lub urodzone chore dziecko Obciążony wywiad genetyczny występowanie wad genetycznych w rodzinie Wskazania do transferu pojedynczego zarodka w programie in vitro Wykluczenie wad genetycznych u wcześniej zamrożonych zarodków Zwiększenie szans na uzyskanie ciąży w cyklu IVF z komórkami dawczyni Obawy przed urodzeniem dziecka z wadami chromosomowymi

4 Proces współpracy 1 Biopsja Biopsja zarodka Wypełnienie Raportu z biopsji Próbkę otrzymuje się przez biopsję zarodka w 3 lub 5/6 dobie hodowli. Do badań wykorzystywany jest blastomer lub komórki trofoektodermy. 2 Transport Przygotowanie materiału do transportu Przygotowanie listu przewozowego Do momentu wysłania próbkę materiału należy przechowywać w temp. -20 C. Do transportu należy wykorzystać 3 wkłady zamrożone do temperatury -20 C. Wkłady należy umieścić wokół pudełka ze statywem na próbówki. Wysyłka do Laboratorium Genetycznego INVICTA Podczas transportu materiał z biopsji musi być utrzymany w chłodzie najlepiej zmrożony. Czas transportu zależy od miejsca i godziny nadania przesyłki. 3 Wynik Wynik dostępny jest w ciągu 7-14 dni Adres wysyłki: Laboratorium Genetyczne INVICTA Gdański Park Naukowo-Technologiczny ul. Trzy Lipy 3, Gdańsk M: genetyka@invicta.pl T: Gotowy do użycia uniwersalny zestaw pobraniowy INVICTA PGD BIOPSY KIT Metodyka NGS Ekstrakcja próbki Ograniczenia Tworzenie biblioteki z barkodem molekularnym Przygotowanie sekwencji Odczyt informacji Analiza danych Ten test jest przeznaczony do wykrywania aneuploidii i/lub nieprawidłowości pochodzących z translokacji Roberstonowskich. Test ten nie wykrywa częściowych aneuploidii (dotyczących tylko fragmentu chromosomu) oraz mozaikowatości chromosomowej, strukturalnych nieprawidłowości chromosomów (np. delecji fragmentu chromosomu, inwersji, duplikacji), disomii uniparentalnej, triploidii i tetraploidii.

5 Pierwsze na świecie zastosowanie w praktyce klinicznej technologii NGS (Next Generation Sequencing) w diagnostyce preimplantacyjnej Laboratorium Genetyczne INVICTA: sierpień 2013 r. Tabela 1. Wyniki badań skuteczności programów IVF u pacjentów z nawracającymi niepowodzeniami implantacji (z ang. RIF - Repeated Implantation Failure) z zastosowaniem PGS-NGS 360 Wyszczególnienie Pacjenci RIF z PGS-NGS 360 Pacjenci RIF bez PGS-NGS 360 Liczba cykli IVF z transferem Liczba biopsji zarodków 252 n.a. Liczba przetransferowanych zarodków Średnia liczba transferowanych zarodków Średni wiek pacjentki Wskaźnik ciąż klinicznych 84.4% (38/45) 41.5% (22/53) Wskaźnik implantacji 61.5% 34.8% * Wskaźnik ciąż klinicznych jest podany zarówno na cykl IVF, jak i na transfer (u wszystkich pacjentek wykonano transfer) i jest zdefiniowany jako wykrycie bicia serca w 6 tygodniu i 1-3 dniu z wykorzystaniem USG. NGS Next Generation Sequencing to obecnie najnowocześniejsza dostępna metoda analizy DNA na świecie. Zapewnia ona wyjątkowo dokładny, wiarygodny i kompleksowy wynik, dzięki któremu możliwe jest ustalenie przyczyn poronienia. 99,999% NGS zapewnia dokładność na poziomie 99,999% (ocena jakości Q50 wg Phred Quality Scores - wskaźnik opracowany na potrzeby wartościowania metod analizy sekwencji DNA)

6 Zespół prof. dr hab. n. med. Krzysztof Łukaszuk, Kierownik Klinik Leczenia Niepłodności INVICTA mgr Bożena Maj, Kierownik Laboratoriów Medycznych INVICTA dr Sebastian Pukszta, Z-ca Kierownika Laboratoriów Medycznych ds. Biologii Molekularnej INVICTA dr Joanna Liss, Kierownik Laboratoriów In Vitro INVICTA Lista publikacji 1. Łukaszuk K, Pukszta S, Wells D, [et.al.]. Routine use of next generation sequencing for preimplantation genetic diagnosis of blastomeres obtained from embryos on day 3 in fresh in vitro fertilization cycles. J.FertilSteril Jan Scott RT Jr, Ferry K, Su J, Tao X, Scott K, et al. (2012) Comprehensive chromosome screening is highly predictive of the reproductive potential of human embryos: a prospective, blinded, non selection study. FertilSteril 97(4): Fiorentino F, Biricik A, Bono S, Spizzichino L, Cotroneo E, Cottone G, Kokocinski F, Michel CE. Development and validation of a next generation sequencing based protocol for 24 chromosome aneuploidy screening of embryos. FertilSteril May;101(5): doi: /j. fertnstert Epub 2014 Mar Fiorentino F1, Bono S2, Biricik A2, Nuccitelli A2, Cotroneo E2, Cottone G2, Kokocinski F3, Michel CE3, Minasi MG4, Greco E4.Application of next generation sequencing technology for comprehensive aneuploidy screening of blastocysts in clinical preimplantation genetic screening cycles. HumReprod Dec;29(12): doi: /humrep/ deu277. Epub 2014 Oct Anderson SH, Stankewicz McKinney T, Glassner MJ, Hanshew K, Ketterson K, et al. (2013) Similar pregnancy and implantation rates following day 6 embryo transfer or frozen embryo transfer (FET) after blastocyst biopsy for preimplantation genetic screening (PGS). FertilSteril 100(3): S Ata B, Kaplan B, Danzer H, Glassner M, Opsahl M, et al. (2012) Array CGH analysis shows that aneuploidy is not related to the number of embryos generated. Reprod Biomed Online 24(6): Balmir F, Hughes M, Jenkins J, Stelling JR (2013) A pilot study comparing fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis in preimplantation genetic screening (PGS) to array comparative genomic hybridization (acgh) technique. FertilSteril 100(3): S Harasim T, Roesemann M, Heinrich U, Wagner A, Schiller J, et al. (2013) Detection of genetic mosaicism during preimplantation genetic diagnosis (PGD). In: Abstracts of the 12th International Conference on Preimplantation Genetic Diagnosis; Reprod Biomed Online 6 (suppl 1). 8. Brezina PR, Brezina DS, Kearns WG (2012) Preimplantation genetic testing. BMJ 345:e Harton G, Braude P, Lashwood A, Schmutzler A, Traeger Synodinos J, et al. (2011) ESHRE PGD consortium best practice guidelines for organization of a PGD centre for PGD/preimplantation genetic screening. Hum Reprod 26(1): Colls P, Coates A, Peters A, Acacio B, Roche M, et al. (2013) Preimplantation genetic diagnosis at blastocyst stage by array comparative genomic hybridization. Error rate determination. FertilSteril 100(3): S Fishel S, Thornton S, Dowell K (2011) A new era of PGS for IVF will it yield the anticipated improved efficiency? J Fertil In Vitro 1: Forman EJ, Hong KH, Ferry KM, Tao X, Taylor D, et al. (2013) In vitro fertilization with single euploid blastocyst transfer: a randomized controlled trial. FertilSteril 100(1): e Fragouli E, Wells D (2011) Aneuploidy in the human blastocyst. Cytogenet Genome Res 133(2 4): Fragouli E, Wells D (2012) Aneuploidy screening for embryo selection. SeminReprod Med 30(4): Handyside AH (2010) Preimplantation genetic diagnosis after 20 years. Reprod Biomed Online 21(3): Handyside AH (2013) 24 chromosome copy number analysis: a comparison of available technologies. FertilSteril 100(3): INV.10.MAR.PRO Laboratorium Genetyczne INVICTA Biuro Obsługi Klienta Gdański Park Naukowo-Technologiczny ul. Trzy Lipy Gdańsk T: M: genetyka@invicta.pl T: F: Keltz MD, Vega M, Sirota I, Lederman M, Moshier EL, et al. (2013) Preimplantation Genetic Screening (PGS) with Comparative Genomic Hybridization (CGH) following day 3 single cell blastomere biopsy markedly improves IVF outcomes while lowering multiple pregnancies and miscarriages. J Assist Reprod Genet 10: Lee, H L, Hodes Wertz B, Alexis A, Lee T L, McCulloh D, et al. (2013) Preimplantation genetic screening improves IVF success rate in women over 40. FertilSteril 100(3): S Ata B, Kaplan B, Danzer H, Glassner M, Opsahl M, et al. (2012) Array comparative genomic hybridization screening in IVF significantly reduces number of embryos available for cryopreservation. ClinExpReprod Med 39(2): Lorwatthanasirikul J, Quangkananurug W, Rattanajitr T, Chanchamroen S, Sawakwongpra K (2013) Comprehensive chromosome screening with vitrified warmed single blastocyst transfer increases the pregnancy rate in advanced maternal age. In: Abstracts of the 12th International Conference on Preimplantation Genetic Diagnosis; Reprod Biomed Online 6 (suppl 1).