PGD och PGS: Genetisk screening före IVF

by Rachel Gurevich; Recenserad av Anita Sadaty, MD

Preimplantation genetisk screening för att förebygga sjukdom och förbättra IVF-framgång

Genetiska screeningsteknologier som PGD och PGS, i kombination med IVF-behandling , har gjort det möjligt att minska risken för överföring av förödande genetiska sjukdomar, eventuellt minska risken för återkommande missfall och möjligen förbättra oddsen för graviditetsframgång .

Precis som med all assisterad reproduktiv teknik är det viktigt att du förstår vilka situationer tekniken är bäst använd för, möjliga risker, kostnader och vad som kan förväntas under behandlingen.

Du kan se att akronymerna PGD och PGS används utbytbart. De är båda genetiska screeningtekniker och båda kräver IVF, men de är väldigt olika i varför och hur de används.

Vad betyder PGD?

PGD står för "preimplantation genetisk diagnos." Nyckelordet här är "diagnos".

PGS används när en mycket specifik (eller uppsättning specifika) genetiska sjukdomar måste identifieras i embryot . Detta kan vara önskvärt för att undvika överföring av en genetisk sjukdom eller användes för att välja en mycket specifik genetisk tendens. Ibland behövs båda, till exempel när ett par vill tänka ett barn som kan vara en match för stamcellstransplantation för en syskon, men vill också undvika att ge genen som orsakar sjukdomen som kräver en stamcellstransplantation.

PGD testar inte ett enda embryo för all möjlig genetisk sjukdom. Detta är viktigt att förstå. Så, till exempel, om ett embryo inte verkar ha genen för cystisk fibros (CF), berättar det inte något om någon annan möjlig genetisk sjukdom som kan vara närvarande.

Det ger dig bara försäkran om att CF är mycket osannolikt.

Vad betyder PGS?

PGS står för "preimplantation genetisk screening." PGS letar inte efter specifika gener men tittar på det övergripande kromosomala sminket av embryot.

Embryon kan mycket allmänt klassificeras som euploidi eller aneuploidi . I en normal situation bidrar ägget till 23 kromosomer och spermierna en annan 23.

Tillsammans skapar de ett friskt embryo med 46 kromosomer. Detta kallas ett euploid embryo.

Om ett embryo har en extra kromosom eller saknar en kromosom kallas den aneuploidi. Aneuploidy embryon är mer benägna att misslyckas med att implantat eller sluta i missfall. Om implantation, graviditet och födelse äger rum kan aneuploidy embryon resultera i ett barn med psykiska eller fysiska funktionshinder.

Till exempel kan Downs syndrom inträffa när det finns en extra kopia av kromosom 18 eller 21. PGS kan identifiera detta innan embryot överförs till livmodern. I vissa fall kan PGS identifiera det genetiska könet hos ett embryo.

Omfattande kromosomscreening (CCS) är en teknik för PGS som kan identifiera huruvida ett embryo är XX (kvinnligt) eller XY (manligt.) Detta kan användas för att undvika könsbunden genetisk störning eller (sällan) för familjebalansering.

Hur skiljer PGD / PGS och prenatal test?

Både PGD och PGS äger rum under preimplantation . Detta är till skillnad från prenatal testning, där implantation redan har inträffat. Prenatal testning kan endast göras om en graviditet har upprättats.

Chorionic villus sampling (CVS) och amniocentes kan identifiera kromosomala abnormiteter hos ett ofödat foster. När abnormiteter misstänks under prenatal testning, ska alternativen antingen låta graviditeten fortsätta eller avslutas.

Detta kan vara ett svårt beslut att göra.

De som väljer att fortsätta graviditeten står inför osäkerhet och rädsla för vad som ska komma vid födseln. Förutom att oroa sig för att ha ett barn med livslångt funktionshinder, kan de möta en ökad risk för fortsatt livsfödelse. De som bestämmer sig för att avsluta graviditeten, upplever sorg, eventuellt skuld och den fysiska smärtan och återhämtningen av abort.

Vissa människor har också religiösa eller etiska invändningar mot graviditetsterminering, men är bekväma med genetisk testning innan embryoöverföring sker. Med detta sagt är PGD och PGS inte garanterade. De flesta läkare rekommenderar att prenatal testning utöver PGD / PGS, bara om en genetisk diagnos misstas eller missas.

Möjliga orsaker för testning för en specifik genetisk diagnos med IVF

Det här är möjliga orsaker som din läkare kan rekommendera PGD (eller skälen till att du kan begära det.)

För att undvika att överföra en specifik genetisk sjukdom som går i familjen : Detta är den vanligaste orsaken till PGD. Beroende på huruvida en genetisk sjukdom är autosomal dominant eller recessiv, kan risken att överföra en genetisk störning hos ett barn var som helst mellan 25 och 50 procent.

I vissa fall kanske ett par inte annars behöver IVF för att bli gravid, och får inte stå inför infertilitet. Deras enda anledning till att förfölja IVF kan vara för PGD-testningen.

Som nämnts ovan kan prenatal testning också testa för genetiska sjukdomar, utan extra kostnad, risker och kostnader för IVF-behandling. Men eftersom det enda alternativet är att graviditeten avslutas (eller fortsätter graviditeten) efter prenatal testning, är detta oacceptabelt för vissa par.

Det finns hundratals genetiska sjukdomar som kan testas, men några av de vanligaste är:

Cystisk fibros
Tay-Sachs
Bräcklig-X
Muskeldystrofi
Sicklecellanemi
Hemofili
Spinal muskelatrofi (SMA)
Fanconis anemi

Skärma för translokation eller kromosomal omarrangemang : Vissa människor är födda med alla 46 kromosomer, men en eller flera är inte i den förväntade positionen. Dessa människor kan annars vara hälsosamma, men deras risk att uppleva infertilitet, som har ett graviditetsresultat som leder till missfall eller fortsatt födsel eller att ha ett barn med kromosomal abnormitet är högre än genomsnittet.

För par som har en partner med en translokation kan PGD användas för att identifiera embryon som är mer benägna att vara friska.

För humant leukocytantigen (HLA) matchning, för stamcellstransplantation : Stamcelltransplantation är den enda botemedlet för vissa blodsjukdomar. Att hitta en match inom familjen är inte alltid lätt. PGD kan dock användas för att välja ett embryo som båda skulle vara en stamcells match (HLA matchning) och för att eventuellt undvika att överföra samma genetiska sjukdom som påverkar syskon.

Om ett embryo kan identifieras som både är en HLA-matchning, och en graviditet och hälsosam födelse äger rum, kan stamcellerna som behövs för att rädda syskonens liv samlas från navelsträngsblod vid födseln.

För att undvika att ge en genetisk predisposition för en vuxenöverskridande sjukdom : En något mer kontroversiell användning av PGD är att undvika att överföra genetiska tendenser som kan leda till sjukdom senare i livet.

Till exempel BRCA-1 bröstcancegenen. Att ha denna gen betyder inte att en person säkert kommer att utveckla bröstcancer, men deras risk är högre. PGD kan användas för att screena embryon för BRCA-1-varianten. Andra exempel innefattar Huntingtonsjukdom och Alzheimers sjukdom med tidig inlet.

Möjliga orsaker till generell genetisk screening (PGS / CCS) med IVF

Här är några vanliga skäl att PGS kan användas med IVF-behandling.

För att förbättra oddsen för framgång med valfri ensam embryoöverföring : Ett antal studier har visat att PGS kan bidra till att förbättra graden av graviditet och minska risken för missfall när man väljer valfri, enkelt embryoöverföring.

Med valfri enkel embryoöverföring, eller eSET , överför din läkare bara ett friskt utseendefoster under IVF-behandling. Detta är istället för att överföra två embryon på en gång, en teknik som ökar oddsen för framgång men medför också risken för att bli gravid. Flera graviditeter medför risker för mamman och barnens hälsa.

Utan PGS, är embryot traditionellt valt baserat på hur det ser ut. Det har dock visat sig att embryon som inte ser perfekt ut under mikroskopet, faktiskt fortfarande kan vara friska. Och embryon som ser friska ut kan inte vara lika kromosomalt som de förekommer. PGS tar lite av gissningen ut.

Att identifiera genetiskt kön : Vanligtvis används när en genetisk sjukdom är könsbaserad kan PGS hjälpa till att identifiera huruvida ett embryo är kvinnligt eller manligt. Detta kan vara ett något billigare sätt att undvika en genetisk sjukdom än PGD.

PGS kan dock också användas för att hjälpa ett par att ha ett barn av ett specifikt kön när de hoppas att "balansera" sin familj. Med andra ord har de redan en pojke och vill nu ha en tjej eller vice versa. Detta skulle sällan ske om paret inte redan krävde IVF av annan anledning.

Faktum är att ASRM och American College of Obstetricians och Gynecologists (ACOG) är etiska mot att använda PGS för könsval utan medicinska skäl.

För att minska risken för missfall hos kvinnor med historia av återkommande graviditetstab : Missfall är vanligt förekommande hos upp till 25 procent av graviditeterna. Återkommande missfall - med tre eller flera förluster i rad - är det inte. PGS kan användas för att minska oddsen för ett annat missfall.

Forskningen om huruvida PGS kan verkligen förbättra graviditetsodds för kvinnor med en historia av upprepad graviditetstab är oklart. För par som har en partner med en kromosomal translokation, eller en specifik genetisk sjukdom som ökar risken för graviditetstab eller stillbirth, kan PGD (inte PGS) vara meningsfullt.

För par vars förluster inte är kopplade till en specifik genetisk tendens för graviditetsförlust, huruvida IVF med PGS verkligen kan öka risken för en levande födelse är det inte oklart att fortsätta försöka naturligt. Det kan finnas en lägre risk för missfall, men en hälsosam graviditet och födsel kanske inte kommer tidigare.

För närvarande rekommenderar inte American Society of Reproductive Medicine IVF med PGS att behandla återkommande missfall.

För att förbättra risken för graviditetssucces för IVF-patienter : Vissa fertilitetsläkare rekommenderar PGS tillsammans med IVF att teoretiskt öka oddsen för behandlingssucces i fall av svår manfaktor infertilitet , par som har upplevt upprepade IVF-implantationsfel eller kvinnor med avancerad moderålder . Vissa kliniker erbjuder PGS med IVF till alla patienter.

Det finns för närvarande lite forskning för att visa att PGS verkligen förbättrar IVF-behandlingens framgång när det inte specifikt anges. Många studier som har hittat högre framgångsnivåer tittar på levande födelsetal per embryoöverföring - och inte per cykel. Detta kommer alltid att vara högre än per cykelräntor, för inte varje IVF-cykel får embryon att överföra. Det är svårt att urskilja om det finns en sann fördel. Fler studier måste göras.

Hur är embryon biopsierad?

För att kunna göra någon genetisk testning måste celler från embryot biopsieras. Zona pellucida är ett skyddande skal som omsluter embryot. Detta skyddande skikt måste brytas för att biopsera några celler. Att bryta igenom, en embryolog kan använda en laser, syra eller glasnål.

När en liten öppning har gjorts, avlägsnas de celler som ska testas antingen med sugning genom en pipett eller embryot är försiktigt pressat tills några celler kommer ut genom den trasiga öppningen.

Embryos biopsi kan göras tre dagar efter befruktning eller fem dagar. Det finns fördelar och nackdelar för varje.

Dag 3 Embryo Biopsi : Ett embryo på Dag 3 är känt som en blastomerer. Den har bara sex till nio celler. Det är möjligt att göra genetisk screening på bara en cell, men att ta två är bättre.

En av de största fördelarna med att göra en dag 3 biopsi är att testa kan göras i tid för en ny embryoöverföring på dag 5 efter ägghämtning. Detta innebär mindre väntetid och lägre kostnad (eftersom du kanske inte behöver betala för en frusen embryoöverföring.)

En del undersökningar har dock visat att biopsi av mer än en cell i detta skede ökar risken för "embryo-arresteringar". Embryot kan sluta utvecklas och kan inte längre överföras. Detta är sällsynt, men fortfarande en risk att överväga. Dessutom är risken för falska positiva och inkluderande resultat större med dag 3 biopsi.

Dag 5 Embryo Biopsi : En dag 5 Embryo kallas en blastocyst. På detta stadium har embryot hundratals celler. Några av dessa celler kommer att bli fostret, andra placentan. Embryologen kan ta fler celler för testning - brukar ta mellan 5 och 8-vilket kan möjliggöra bättre diagnos och färre otillräckliga resultat. De celler som tas är avsedda att bli placenta; Fostrets celler lämnas orörda.

En nackdel med Dag 5 biopsi är att inte alla embryon överlever i laboratoriemiljön under så många dagar, till och med annars friska embryon.

Dessutom kräver dag 5 biopsi att embryonerna ska kryopreserveras tills resultaten återkommer. Det innebär att kvinnan måste vänta tills åtminstone nästa månad för att göra embryoöverföringen. Det kommer att bli en frusen embryoöverföringscykel. Detta innebär ytterligare väntetid och extra kostnader. Det finns också en risk för att embryon inte kommer att överleva frysningen och tina.

Men bara de starkaste embryon tenderar att förbli efter denna process. De som överlever och har bra PGS-resultat är ännu mer sannolikt att leda till ett hälsosamt utfall.

Vad är processen för IVF med PGD och PGS?

Det finns vissa skillnader i hur IVF-behandlingscykeln går för PGD- eller PGS-testning.

Först av allt, med PGD, kan processen börja månader innan själva IVF-behandlingen. Beroende på den specifika genetiska diagnosen som behövs kan genetisk testning av familjemedlemmar krävas. Detta behövs för att skapa en genprob som är som en karta som används för att bestämma exakt var den genetiska abnormiteten eller markören är.

PGS kräver ingen genetisk testning av familjemedlemmar och innebär endast att man testar embryon. Under den faktiska IVF-cykeln är patientens erfarenhet av PGS och PGD likartade, även om den genetiska tekniken som händer i laboratoriet skiljer sig åt. Om du inte är bekant med konventionell IVF-behandling, läs den här steg-för-steg-förklaringen först.

Där IVF med genetisk screening skiljer sig från konventionell behandling är vid embryostadiet. Vanligtvis, efter befruktningen, betraktas några friska embryon för överföring tre eller fem dagar efter ägghämtningen. Med PGS eller PGD är embryon biopsierad på dag 3 (efter ägghämtning) eller dag 5. Cellerna skickas för testning. Om embryon testas på dag 3, kan resultaten komma tillbaka före dag 5. Om så är fallet kan alla embryon med bra resultat betraktas för att överföra den cykeln. Extra embryon kan kryopreserveras för en annan cykel.

Men som nämnts ovan (i avsnittet om embryobiopsi) kan dag 5 biopsi rekommenderas eller föredras. I detta fall är embryon biopsierade och sedan omedelbart kryokonserverade. Inga embryon kommer att överföras under IVF-cykeln i det här fallet. Istället kommer de att förbli "på is" tills resultaten från den genetiska testningen kommer tillbaka.

När resultaten är tillgängliga, förutsatt att några embryon anses överförbara, kommer kvinnan att ta mediciner för att undertrycka ägglossningen och förbereda livmodern för implantation. Vid rätt tidpunkt kommer ett eller några embryon att tinas och beredas för överföring.

När en dag 5 biopsi och frusen embryoöverföringscykel väljes, kan behandlingstiden sträcka sig över två till fyra månader (med en möjlig månad vila / väntetid.)

Risker för PGD / PGS

IVF med PGS och PGD kommer med alla risker med konventionell IVF-behandling.

Förutom dessa risker måste alla som överväger PGD / PGS också förstå dessa ytterligare risker:

Levande födelsetal kan vara lägre än för åldersmatchade kamrater. Detta beror på att vissa embryon inte kommer att överleva processen och vissa (eller alla) kan komma tillbaka med dåliga resultat.
Med dag 5 biopsi finns det en något ökad risk för identisk samverkan.
Falska positiva och falska negativa är möjliga. Med andra ord kan embryon som är onormala testa "normala" och friska embryon kan felaktigt diagnostiseras som onormala och kasseras. För recessiva störningar är det 2 procent risk för att ett embryo får ett normalt resultat när det är onormalt och en risk för 11 procent för dominerande genetiska störningar.
Om alla embryon kommer tillbaka med dåliga resultat kan det inte finnas någon att överföra.
Oavsiktliga resultat kan uppstå. Även kända som mosaikembryon, det här är när vissa celler verkar kromosomalt normala och andra inte. Några studier har visat att mosaikembryon kan korrigera sig och kan leda till en hälsosam graviditet och bebis.
Kryopreservering och efterföljande upptining kan leda till förlust av annars hälsosamma embryon.
Vissa annars hälsosamma embryon kan inte överleva förrän dag 5 efter ägghämtning.
Biopsi av dag 3 embryon kan leda till embryo-arresteringar, där embryot slutar utvecklas.
PGD / PGS är inte idiotsäker, och ett barn med en genetisk sjukdom eller oordning kan fortfarande resultera. Prenatal testning förutom PGD / PGS rekommenderas för ytterligare försäkring.
Bra PGD / PGS och prenatal testning garanterar inte att barnet inte kommer att påverkas av fysiska eller psykiska handikappar av andra slag.
Risken för missfall kan vara lägre med vanliga PGS-embryon, men det finns fortfarande risk för graviditetstab.
Att vänta på resultat och behöva fatta beslut om embryon med oavsiktliga resultat kan vara emotionellt svårt.
Tekniken är så ny att vi inte säkert vet vad den långsiktiga effekten kan vara på barn som är födda efter IVF-PGD / PGS. Tidiga resultat ser dock bra ut. Två små studier upptäckte att dessa barn inte har ökad risk för utvecklingsförseningar. De har också haft normal födelsevikt.

Hur mycket kostar PGS / PGD?

IVF är redan dyrt. Lägga till på bekostnad av PGS eller PGD höjer den prismärken ännu högre. I genomsnitt lägger PGD / PGD mellan 3 000 och 7 000 till IVF-behandling. Dina kostnader för en IVF-cykel med PGS / PGD kan vara mellan $ 17 000 och 25 000.

Utöver detta kan du behöva betala för en frossen embryoöverföring (FET) cykel. Detta kommer att bli ytterligare $ 3000 till 5000. Ibland vill patienter planera FET-cykeln för omedelbart efter IVF-cykeln. På så sätt, så snart resultaten av den genetiska screeningen kommer tillbaka, kan de överföra alla normala embryon utan att vänta ytterligare en månad.

Ett eventuellt problem med detta tillvägagångssätt är dock att om det inte finns några normala embryon att överföra, kommer vissa av FET-kostnaderna att ha gått i spill. Eventuella fertilitetsmedicin som tagits för att undertrycka ägglossningen och förbereda livmodern för implantation kommer att ha tagits utan anledning.

Vänta en extra månad kan vara känslomässigt svårt, men kan ekonomiskt ge mer mening. Med PGD kan du ha kostnader utöver själva fertilitetsbehandlingen. PGD kräver ibland genetisk testning av familjemedlemmar, och dessa kostnader kommer inte att inkluderas i din fertilitetskliniks prisnotering och kan inte täckas av försäkringar.

Ett ord från Verywell

Genetisk screening har hjälpt familjer med genetisk sjukdom eller kromosomala translokationer har en bättre chans att ha ett friskt barn och undviker att gå ner i förödande sjukdomar. Genetisk screening har också hjälpt läkare att förbättra embryonvalet i valfria enskilda embryoöverföringscykler .

Huruvida PGD / PGS verkligen kan förbättra levnadsfödelsetal utöver dessa situationer är oklart. Tekniken är fortfarande ganska ny och ständigt utvecklas. Användning av PGS för att förbättra levnadsfödelsetal i IVF när tekniken inte är specifikt angiven är kontroversiell.

Vissa läkare hävdar att man ser förbättrad framgång, medan andra ifrågasätter om det verkligen är värt de extra kostnaderna och riskerna. Vissa tror att det borde erbjudas varje IVF-patient; andra tror att det borde erbjudas sällan, i mycket specifika fall.

Det är möjligt att PGS kan hjälpa till att undvika att överföra embryon som oundvikligen skulle ha upphört med missfall. Detta betyder dock inte att paret inte skulle ha haft ett hälsosamt graviditetsresultat med efterföljande frusna embryoöverföringar (FET) från samma cykel.

Till exempel, låt oss säga ett par får tre starka embryon. Låt oss säga att de gör PGS och upptäcker att två av embryon är normala. En eller två överförs, och låt oss säga att graviditet inträffar i en eller två cykler. Låt oss nu säga att samma par bestämde sig för att inte göra PGS, och råkar överföra först embryot med kromosomal abnormitet. Den cykeln kommer att sluta i missfall. Men de har fortfarande ett eller två mer embryon som väntar på att tina och överföras, och kommer sannolikt att få en hälsosam baby från ett av dessa embryon. (I en bra odds situation, förstås.)

För närvarande säger forskningen att oddsen för levande födelse är lika i varje situation - med och utan PGS. Men det finns en känslomässig kostnad för att uppleva missfall. PGS eliminerar inte oddsen för förlust - även om det verkar minska risken.

Bara du och din läkare kan bestämma om IVF med PGD / PGS är rätt för din familj. Innan du bestämmer dig, se till att du förstår varför din läkare rekommenderar denna assisterad reproduktivteknik för dig, de totala kostnaderna (inklusive kryopreserverings- och FET-cykler) och de potentiella riskerna.

> Källor:

> Forman EJ1, Tao X, Ferry KM, Taylor D, Treff NR, Scott RT Jr. "Enkel embryoöverföring med omfattande kromosomscreening resulterar i förbättrade pågående graviditetshastigheter och minskade aborter. "Hum Reprod. 2012 apr; 27 (4): 1217-22. doi: 10,1093 / humrep / des020. Epub 2012 16 feb.

> Övningskommitté för assistent reproduktiv teknik; Övningskommitté för American Society for Reproductive Medicine. "Preimplantation genetisk testning: en praxis kommittéutlåtande." Fertil Steril. 2008 Nov; 90 (5 Suppl): S136-43. doi: 10.1016 / j.fertnstert.2008.08.062.

> Schattman, Glenn L; Xu, Kangpu. Preimplantation genetisk screening. UpToDate.com.

> Schattman, Glenn L. Preimplantation genetisk diagnos. UpToDate.com.

> Sermon K1, Capalbo A2, Cohen J3, Coonen E4, De Rycke M5, De Vos A6, Delhanty J7, Fiorentino F8, Gleicher N9, Griesinger G10, Grifo J11, Handyside A12, Harper J7, Kokkali G13, Mastenbroek S14, Meldrum D15 , Meseguer M16, Montag M17, Munné S18, Rienzi L19, Rubio C20, Scott K21, Scott R22, Simon C23, Swain J24, Treff N22, Ubaldi F19, Vassena R25, Vermeesch JR26, Verpoest W6, Wells D27, Geraedts J4. "Varför, hur och när PGS 2.0: nuvarande praxis och expertutlåtanden av fertilitetsspecialister, molekylärbiologer och embryologer. "Mol Hum Reprod. 2016 Aug; 22 (8): 845-57. doi: 10,1093 / mol / gaw034. Epub 2016 2 juni.