PGD pre-implantatie genetische diagnose

16/03/2016
PGD
pre-implantatie genetische diagnose
Technische en klinische aspecten
Joris R Vermeesch & Thomy de Ravel
We willen een gezond kindje…
Preconceptionele genetische counselling
Erfelijke ziekte of aangeboren afwijking bij:
- vorig kind in het gezin:
* Steinert, Duchenne, chromosomale microdeletie …
- persoon zelf:
* chromosomale translocatie, Charcot-Marie-Tooth, . . .
- verwante (nabije) familie:
* Huntington, …
Hoog risico => bespreking alle verschillende opties:
• géén kinderen
• adoptie
• zwangerschap zonder genetische testing – risico nemen
• zwangerschap met prenatale diagnose/ genetische testing
• zwangerschap met gameten receptie (zaadcel/ eicel)
• pre-implantatie genetische diagnostiek: PGD en zwangerschap
1
16/03/2016
Indicaties voor PGD
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Microdeleties
Geslachtsselectie (in zeer specifieke situaties)
Reciproke translocaties - sub-microscopisch
Reciproke translocaties
Robertsiaanse translocaties
Insertionele translocaties
Inversies
Monogenetische aandoeningen
Complexe chromsoomafwijkingen
Microdeletie
chromosoompaar 22
3Mb kritische regio
kritische regio
verlies van 3Mb
chromosoom 22
normaal 22
22q11.21 deletie
22q11.21 del syndroom
velo-cardiofaciaal syndroom
DiGeorge syndroom
2
16/03/2016
Reciproke translocatie
GEEN winst en GEEN verlies
van chromosoommateriaal
Robertsoniaanse translocatie
verlies
translocatie tussen
ACROCENTRISCHE chromosomen
met verlies van satellieten
13, 14, 15, 21, 22
46 ---> 45 chromosomen
3
16/03/2016
Monogenetische aandoening
Autosomaal dominant
overervingspatroon
Autosomaal recessief
overervingspatroon
Geslachtsgebonden
overervingspatroon
genotype aangetoond:
drager,
draagster
aangetast/niet aangetast
genotype aangetoond:
drager,
draagster
beiden niet aangetast
genotype aangetoond:
draagster vrouw
aangetaste man
Indicaties voor PGD
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Microdeleties
Geslachtsselectie
Reciproke translocaties –sub-micros
Reciproke translocaties
Robertsiaanse translocaties
Insertionele translocaties
Inversies
Monogenetische aandoeningen
Complexe chromsoomafwijkingen
Techniek
FISH
Array CGH
Haplotypering SNP’s
4
16/03/2016
PGD via FISH
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Voordelen
enkel koppel nodig
inseminatie mag, ICSI niet nodig
terugplaatsing van eerste embryo in ‘verse cyclus’
Nadelen
familie-specifieke sonden ontwikkeling en testing nodig
o
arbeid intensieve voorbereiding
beperkte aantal regio’s voor fluorochromes
2 cellen nodig voor vertrouwbare resultaten
Risico op foutief resultaat ongeveer 5%
NIPT kan geen microdeletie noch reciproke translocatie <10Mb detecteren
o
prenataal invasief onderzoek aangeraden
PGD via FISH voor microdeleties
chromosoompaar 22
22q11del
normaal 22
PAX6
22q11.21 deletie
5
16/03/2016
PGD array CGH - levensvatbaarheid – pachyteen diagram
46,XY,t(2;5)(p21;q11,2)
5
5
5
5
trisomie: levensvatbaar
5
5
monosomie: niet levensvatbaar
2
chr 2: 25/150x8,02% = 1,36%
2
5
5
2
2
3:1 segregatie meest waarschijnlijk
5
2
levensvatbaarheid:
seg/ tot lengte x HAL
pachyteen diagram: lop-sided
chr 5: 76:110x6,08% = 4,2%
monosomie: niet-levensvatbaar
trisomie: niet levensvatbaar
2
5
2
2
5
2
2
5
2
2
PGD via array CGH
6
16/03/2016
PGD haplotypering via SNP’s
– monogenetische aandoening
•
Voorbeelden
o
Autosomaal dominant
o
o
•
BRCA1, BRCA2, Steinert, Hirschsprung (RET), LQTS, Brugada, HCM, DCM, NF1, EXT1,
CCM (KRIT1), VHL, PAH (BMPR2), CMT1, CMT (NEFL), Li-Fraumeni (P53), Peutz-Jegheurs
(STK11), FAP (APC), ROW, ADPKD, ALS (C9ORF72), FSHD, Marfan, SPG4, ….
•
•
EDTA op beide partners en beide ouders van drager partner, of
EDTA op beide partners en een kind (mutatie status bekend)
Autosomaal recessief
•
Mucoviscidose, Pendred, LCA, SMA, Gaucher II, microcefalie 7 (STIL), beta-thalassemie,
sikkelcel, …
•
•
EDTA op beide partners en beide hun ouders
EDTA op beide partners en aangetast kind/ foetus
Geslachtsgebonden
•
Fragile-X, Duchenne/ Becker musculaire dystrofie, Hemofilie A en B, XLRP, XL
adrenomyeloneuropathie, chondrodysplasia punctata, Nance-Horan, MAS (L1CAM), …
•
•
EDTA op beide partners en beide ouders van mevrouw, of
EDTA op beide partners en een kind (mutatie status bekend)
Huidige PGD protocol
Genetische analyse:
1 maand
Sperm
processing
Oocyte
aspiratie
Day 0
ICSI
Embryo biopsie
Day 1
Day 2
Day 3
Vitrificatie
Day 4
Day 5/6
Embryo selectie
Embryo ontwikkeling en morfologie
siCHILD
dooicyclus
Embryo transfer
7
16/03/2016
Een haplotypering-gebaseerde generische
methode voor PGD
Zamani Esteki M., et al. Concurrent whole-genome haplotyping and copy-number profiling of single cells. Am J Hum Genet 2015; 96(6):894-912.
Haplotypering-gebaseerde PGD
E01
E02
E03
E04
8
16/03/2016
Haplotypering-gebaseerde PGD
voorbeeld BRCA1 mutatie
Embryo normaal
embryo
?
Embryo aangetast
regio
BRCA1 gen
Haplotypering-gebaseerde PGD
voorbeeld CFTR mutatie
sibling aangetast
niet-aangetast
aangetast
CFTR gen
9
16/03/2016
Data interpretatie en verslag
Autosomaal
Dominant
X
Autosomaal
Recessief
X
Gebalanceerde
translocatiedrager
X gebonden
Recessief
X
X
 Aangetast
 Aangetast
 Aangetast man
 OngebalanceerdT
 Niet aangetast
 DRAGER
 Niet aangetast man
 Gebalanceerd T
 GEEN DRAGER  DRAGER vrouw
 GEEN DRAGER
 GEEN DRAGER vrouw
Resultaten na één jaar PGD
van oöcyten tot embryo
#
% van de oöcyten
MII oocytes
756
100
Gefertiliseerd (2pn)
556
73.5
Biopsie
461
61
Blastocyst
223
29.5
Goed voor transfer
108
14.3
10
16/03/2016
Klinische resultaten na één jaar PGD
50
(82 cycles)
223
16
7
11