Noninvaziv preimplantasyon genetik tarama yöntemleri: Umuda yolculuk

Abstract

Amaç: Preimplantasyon genetik tanı (PGT), embriyoların uterusa yerleştirilmeden önce genetik anomalileri embriyo aşamasında tespit etmek için gerçekleştirilen bir uygulamadır. Çalışmamızın amacı, genetik analiz için invaziv bir yöntem olan biyopsi işleminin yerine noninvaziv yöntemlerin uygulanabilirliğini ve rutinde kullanılabilirliğini araştırmaktır. Yöntem: Araştırmamızda Kocaeli Üniversitesi Eğitim ve Araştırma Hastanesi Tüp Bebek Ünitesinde infertilite nedeniyle tedaviye başlayıp PGT önerilen ve bu işlemi kabul eden hastalarımızın embriyoları kullanılmıştır. Dölleme ve embriyo gelişimlerini takiben 3.gün PGT işlemine tabi tutulabilecek embriyolar seçilerek DNA analizi için blastomer biyopsisi yapılmış, embriyoların 5. gün sonunda arta kalan atık kültür medyumları da alınarak, bu 2 materyal DNA eldesi için genetik analize yollanmıştır. Aynı embriyoya ait blastomer biyopsisi ve atık medyuma ait DNA analizleri NGS yöntemi ile 24 (22+X+Y) kromozomun taranmasıyla karşılaştırılmış, genetik analiz sonuçlarının korelasyonuna bakılmıştır.Bulgular: Çalışmamızda toplam 49 adet örnek analize alınmıştır. Bunlardan 48 tanesinde blastomer biyopsisi (%97.9) ve atık kültür medyumundan (%97.9) DNA elde edilebilmiştir. Amplifikasyon sonrası ortalama DNA oranı 21.9 ng/µl' dir. 47 adet amplifiye edilmiş örneğin 38 tanesi (%80.8) genel ploidi durumu bakımından (öploid/anöploid) uyum göstermektedir. 45 adet anöploidik blastomerin atık medyumunun 37 tanesinde (%82.2) anöploidi bakımından uyum gözlenmiştir. 45 adet anöploidik blastomerin 16'sının atık medyumunda en az 1 adet aynı kromozomal anormallik gözlenmiştir (%35.5). Çalışmamızda 5.gün atık kültür medyum duyarlılığı 0.82, özgüllüğü 0.5, pozitif prediktif değer 0.97, negatif prediktif değer 0.11, tanısal doğruluk değeri 0.81 olarak bulunmuştur.Sonuç: Bulgularımız çoğu araştırmayı destekler niteliktedir. Örnekler arası ploidi korelasyonları yüksek oranda uyum gösterse de aynı kromozoma ait anormallik oranı düşük bulunmuştur. Yapılacak birçok ek çalışma ile materyal ve analiz yöntemlerinin geliştirilerek uygulanabilirliğin artacağını düşünmekle birlikte, bu yöntemin gelecekte rutin olarak kullanılmasını ümit etmekteyiz.Anahtar Kelimeler: Preimplantasyon Genetik Tanı, Blastomer Biyopsisi, Atık Kültür Medyumu, NGS

Objective: PGS is a process for examining the genetic structures of embryos developed during placement into the uterus. The aim of this study to invastigate the applicability and routine use of noninvasive methods instead of biopsy which is an invasive method for genetic analysis. Method: In our research, we will use the embryos of our PGS recommended patients at Kocaeli University Hospital IVF Unit who started treatment due to infertility and accepted this procedure. After fertilization and embryo development, the embryos that could be subjected to PGS treatment were selected on the 3rd day and blastomer biopsy was performed for DNA analysis. At the end of the 5th day of the embryos, the spent embryo culture media were taken and these two materials were sent to genetic analysis for DNA extraction. Genetic analysis of the same embryos derived from blastomer biopsy and spent embryo culture media will be compared with the NGS method using a 24 (22 + X + Y) chromosome scanning.Results: A total of 49 samples were analyzed. In 48 of these, DNA was obtained from blastomer biopsy (%97.9) and spent culture media (%97.9). The average DNA ratio after amplification was 21.9 ng / µl. Of the 47 amplified samples, 38 were consistent in general ploidy status (euploid / aneuploid). In 37 out of 45 cases of blastomer aneuploidy (%82.2), the spent culture medium concordantly was evaluated as aneuploid. At least one chromosomal aberration was found concordant in 16 out of 45 embryos (%35.5) found to be aneuploid by both blastomer and culture media analysis. Day 5 cell free DNA in spent culture media sensitivity and specificity were 0.50 and 0.82 respectively. Positive predictive value and negative predictive value were 0.97 and 0.11, respectively. The diagnositic accuracy value is 0.81. Conclusions: Our findings support most of the research. The ploidy correlations between samples were highly consistent, but the same chromosome abnormality rate was low. Many additional studies will improve the applicability of materials and analysis methods and we hope that this method will be used routinely in the future. Keywords: Preimplantation Genetic Screening, Blastomer Biopsy, Spent Embryo Culture Medium, NGS.