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.

Im Anschluss finden Sie ein Inhaltsverzeichnis mit allen Punkten, die wir in diesem Artikel behandeln.

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.

Unterschied PID PGS

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

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.

Wann die PID angewendet wird

• 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.

Weitere Indikationen für die Durchführung der PID bei Embryonen

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.

Was macht man in einer PID?

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.

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.

Welche Vorteile bietet die PID?

Wie bereits erwähnt, reduziert die Anwendung der PID-Technik die Anzahl der IVF-Behandlungen. Darüber hinaus hat dies auch den Vorteil, dass die finanziellen Kosten sinken.

In diesem Fall würden also die Kosten für zukünftige Embryotransfers reduziert oder vermieden werden.

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.

Welche Nachteile hat die PID?

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.

Was sind die rechtlichen Aspekte der PID?

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.

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.

Was kostet die DGP oder PGT?

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

Kann der präimplantationgenetische Test (PGT) das Fehlgeburtsrisiko verringern?

Dr. Med. Katharina Spies, Gynäkologin an der Klinik Vida Fertility Institute in Madrid, erzählt uns, ob der Präimplantations-Gentest mögliche Fehlgeburten verhindert:

Die genetische Präimplantationsdiagnostik ermöglicht, dass die Embryonen vor dem Transfer auf Chromosomenstörungen untersucht werden und somit nur genetisch gesunde Embryonen transferiert werden.

Da genetische Veränderungen die häufigste Ursache für fehlende Einnistungen oder für Aborte sind, erhöht die genetische Präimplantationsdiagnostik einerseits die Chance auf eine Einnistung und eine Schwangerschaft und vermindert gleichzeitig das Risiko auf Fehlgeburten.

Somit besteht bei Patienten mit wiederholten Aborten eine medizinische Empfehlung für die genetische Präimplantationsdiagnostik.

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?

Im Allgemeinen ist die Durchführung eines Präimplantations-Gentests (PGT, früher PID genannt) in Situationen ratsam wie:

• Risiko der Übertragung einer genetischen Krankheit auf das Baby, weil ein Elternteil an einer dominant vererbten genetischen Krankheit leidet oder beide Elternteile Träger von Mutationen für eine rezessive genetische Krankheit sind.
• Veränderter Karyotyp bei einem oder beiden Elternteilen.
• Wiederholte Fehlgeburten.
• Vorausgegangene Fehlschläge in IVF-Zyklen.
• Alter der Frau über 38-40 Jahre aufgrund des höheren Risikos für Aneuploidien.
• Schwerer männlicher Faktor, veränderter FISH-Test der Spermien oder wenn Spermien verwendet werden, die aus dem Hoden oder Nebenhoden gewonnen wurden.

In jedem Fall wird das medizinische Team, das für die Behandlung der assistierten Reproduktion zuständig ist, jeden Einzelfall bewerten, um festzustellen, ob die Durchführung eines PGT angezeigt ist oder nicht.

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?

Mit zunehmendem Alter der Frau nimmt die Qualität der Eizellen ab und es ist wahrscheinlicher, dass sie Chromosomenveränderungen aufweisen, die als Aneuploidien bekannt sind.

Daher würde eine PGT (Präimplantationsdiagnostik) der Embryonen verhindern, dass ein Embryo mit Chromosomenveränderungen in die Gebärmutter übertragen wird, die zu einer Fehlgeburt oder zur Geburt eines Babys mit einer Chromosomenerkrankung wie dem Down-Syndrom führen könnten.

Wie viele Embryonen braucht man, um eine PID durchzuführen?

Tatsächlich ist keine bestimmte Mindestanzahl an Embryonen erforderlich, um einen Präimplantations-Gentest (PGT) durchzuführen.

In einigen Fällen, in denen die Anzahl der zu analysierenden Embryonen gering ist, kann es jedoch ratsam sein, eine neue ovarielle Stimulation zu beginnen, um vor der Durchführung des PGT eine Ansammlung von Embryonen zu erreichen, da es sich um eine kostspielige Technik handelt.

Ist die PID riskant?

Bei der Durchführung einer PGT (früher als PID bezeichnet) kann der Embryo durch die Embryonenbiopsie beschädigt werden, aber die Wahrscheinlichkeit dafür ist gering und die überwiegende Mehrheit der Embryonen überlebt den Eingriff.

Andererseits kann es vorkommen, dass bei Erhalt der PGT-Ergebnisse keiner der untersuchten Embryonen ein positives Ergebnis erzielt hat. In diesem Fall müsste der Zyklus ohne Embryotransfer abgebrochen werden.

Kann die Embryonenbiopsie Anomalien im Embryo verursachen?

Die Embryonenbiopsie wird in einem frühen Stadium der Embryonalentwicklung durchgeführt, sodass der Embryo in der Lage ist, sich weiterzuentwickeln und die entnommene geringe Zellmenge zu ersetzen. Es ist zwar richtig, dass der Embryo durch den Eingriff geschädigt werden und nicht überleben kann, dies kommt jedoch nur selten vor.

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

Als Alternative zum PGT (Präimplantationsdiagnostik) zur Vermeidung genetischer Veränderungen bei den Nachkommen könnte eine pränatale genetische Diagnostik wie Amniozentese oder Chorionzottenbiopsie durchgeführt werden.

Es ist jedoch zu beachten, dass es sich hierbei um pränatale Tests handelt, die erst nach Eintritt der Schwangerschaft durchgeführt werden. Wenn das Ergebnis zeigt, dass das Baby eine genetische Veränderung aufweist und die Schwangerschaft nicht fortgesetzt werden soll, müsste ein Schwangerschaftsabbruch vorgenommen werden.

Eine weitere Alternative wäre schließlich, die Keimzellen des Elternteils oder der Elternteile, die die genetische Veränderung tragen, durch Eizellen und/oder Spermien eines Spenders zu ersetzen.

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?

Weitere Informationen zu den Ergebnissen der PID und den Erfolgsaussichten findest du im folgenden Artikel: Schwangerschaftswahrscheinlichkeit mit der Präimplantationsdiagnostik.

Literaturverzeichnis