Welche Erbkrankheiten erkennt die PID?

durch (leitender embryologe), (gynäkologin), (embryologin) Und (invitra staff).
Aktualisiert am 19/05/2020

Die PID oder Präimplantationsdiagnostik ist eine Technik, die bei der assistierten Reproduktion eingesetzt wird, um sicherzustellen, dass die in die Gebärmutter übertragenen Embryonen frei von genetischen Veränderungen sind, unabhängig davon, ob es sich um Erbkrankheiten oder Chromosomenanomalien handelt.

Die PID wird im Verlauf einer In-vitro-Fertilisationsbehandlung (IVF) durchgeführt, wenn die Embryonen 3 oder 5 Tage lang in Kultur waren und eine Blastomerenbiopsie möglich ist.

Die Indikationen für die Durchführung einer PID sind zum einen das Risiko der Übertragung von Erbkrankheiten durch einen oder beide Elternteile oder zum anderen, wenn die Eizellen und Spermien von schlechter Qualität sind und sich Mutationen in ihrer DNA anhäufen können.

Indikationen

Die PID ermöglicht den Nachweis von Embryonen mit Veränderungen in ihrer DNA-Sequenz, die zu Fehlgeburten oder, noch schlimmer, zur Geburt von kranken Kindern führen können.

Viele dieser Krankheiten sind erblich, d.h. sie werden von den Eltern auf die Kinder übertragen. Daher kann ein Paar, das eine genetische Störung hat oder weiß, dass es Träger einer solchen ist, dank dieser Methode sicher sein, ein gesundes Kind zu bekommen.

Andere genetische Anomalien hingegen erscheinen de novo/strong> in den Embryonen nach ihrer Befruchtung. In diesem Fall ist die Indikation zur PID gestellt, wenn die Frau wiederholt Abtreibungen erlitten hat oder wenn sie im fortgeschrittenen mütterlichen Alter ist.

Im Verlauf einer IVF-Behandlung mit PID werden die Embryonen, bei denen die genetische Veränderung diagnostiziert wurde, nach Erhalt der Ergebnisse verworfen. Nur gesunde Embryonen, die frei von Mutationen sind, werden zur späteren Verwendung in die Gebärmutter der Mutter übertragen oder vitrifiziert.

Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Embryonenschutzgesetz (ESchG) in Deutschland nur unter strengen Voraussetzungen die Anwendung einer Präimplantationsdiagnostik erlaubt.

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Schließlich ist anzumerken, dass Veränderungen in der DNA eines menschlichen Wesens unterschieden werden können zwischen:

Gendefekten
betreffen ein oder mehrere Gene.
Chromosomenstörungen
betreffen ein oder mehrere Chromosome.

Das sagt der auf PID spezialisierte Embryologe Dr. Antonio Alcaide:

Derzeitig kann die PID von Paaren angewendet werden, die nach dem Transfer mehrerer hochwertiger Embryonen nicht schwanger werden, von Paaren mit wiederholten Fehlgeburten, von Paaren über 38 Jahren und vor allem, von Trägern oder Betroffenen einer bestimmten Erbkrankheit.

Im Laufe dieses Beitrags werden wir zu jeder dieser Arten Stellung nehmen und Beispiele für die wichtigsten Erkrankungen geben, die eine PID erfordern.

Genetisch bedingte Erkrankungen

Erbkrankheiten sind solche, die durch Mutation des Genoms in der Sequenz eines einzelnen Gens (monogene Veränderungen) oder mehrerer Gene (polygene Veränderungen) verursacht werden.

Wenn die Mutation in den Keimzellen des Menschen, d.h. in den Eizellen und/oder Spermien, vorhanden ist, werden diese Krankheiten an die Nachkommen "vererbt".

Die Wahrscheinlichkeit, eine genetische Veränderung zu vererben, hängt von der Art der Vererbung der jeweiligen Pathologie ab. So werden also Krankheiten genetischen Ursprungs klassifiziert:

Autosomal domininant

Dies sind jene Veränderungen, welche die Nicht-Geschlechtschromosomen betreffen. Die Person erkrankt, indem sie eine einzige Kopie des defekten Gens von einem der Elternteile erbt, der ebenfalls krank ist.

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein betroffenes Elternteil die Krankheit an seine Kinder überträgt, liegt bei 50%.

Nachstehend finden Sie eine Liste der häufigsten autosomal-dominanten Erkrankungen:

  • Achondroplasie
  • Spinozerebelläre Ataxie SCA1 und SCA3
  • Charcot-Marie-Tooth
  • Facioskapulohumerale Dystrophie
  • Miotonische Dystrophie (Steinert)
  • Albers-Schomberg-Krankheit
  • Tuberöse Sklerose Typ 1
  • Tuberöse Sklerose Typ 2
  • Hereditäre Multiple Exostose
  • Huntington
  • Multiple endokrine Neoplasien 1 und 2
  • Neurofibromatose Typ 1 und 2
  • Osteogenese oder Osteogenia Imperfecta
  • Hereditäre spastische Parapese
  • Polyzystische Nierenerkrankung, verknüpft mit PKD1
  • Polyzystische Nierenerkrankung, verknüpft mit PKD2
  • Familiäre adenomatöse Polyposis
  • Retinitis Pigmentosa
  • Lynch-Syndrom - erblich bedingter, nicht polypöser Dickdarmkrebs
  • Marfan-Syndrom
  • Noonan-Syndrom
  • Von-Hippel-Lindau-Syndrom

Selbst wenn eine hohe Warscheinlichkeit der Übertragung einer schweren Erbkrankheit auf die Nachkommen besteht, muss in Deutschland ein Antrag zur Präimplantationsdiagnostik an die Ethikkommission des jeweiligen Bundeslandes gestellt werden.

Autosomal rezessiv

Wie im vorigen Fall handelt es sich dabei um Veränderungen, die die Nicht-Geschlechtschromosomen betreffen. Damit eine Person jedoch eine solche Krankheit entwickelt, muss sie die beiden Kopien des defekten Gens erben, eine vom Vater und eine von der Mutter.

Im Falle der Vererbung einer normalen und einer defekten Kopie wird das Kind nur ein Träger der genetischen Veränderung. Die Träger leiden nicht an der Krankheit, haben aber die Möglichkeit, sie auf ihre Nachkommen zu übertragen.

Die Wahrscheinlichkeit, ein krankes Kind zu bekommen, wenn die Eltern Träger der Mutation sind, liegt bei 25%, während eine 50%ige Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Kind zum Träger der Mutation wird, und nur 25%, dass das Kind völlig gesund geboren wird.

Nachstehend finden Sie eine Liste der bekanntesten autosomal rezessiven Erkrankungen:

  • Glutarsäureurie Typ 1
  • Propionsäureäure A
  • Propionische Azidämie B
  • Fanconis Anämie
  • Friedreich-Ataxie
  • Spinale Muskelatrophie (SMA)
  • α-Thalassämie
  • β-Thalassämie
  • Glykosylierungsdefekt (CDG1A)
  • Defizit 21-Hydroxylase
  • L-CHAD-Defizit
  • Ektodermale hydrotische Dysplasie (Clouston-Syndrom)
  • Gaucher-Krankheit
  • Mukoviszidose
  • Gangliosidose
  • Schwere kombinierte Immunschwäche, alymphozytär
  • Metachromatische Leukodystrophie
  • Familiäre Lymphohistiozytose
  • Mukopolysaccharidose IIIA (San Filippo A)
  • Maligne Osteopetrose bei Kindern
  • Polyzystische Nierenerkrankung (ARPKD)
  • Nicht-syndromische angeborene neurosensorische Taubheit
  • Tyrosinämie Typ 1

X-chromosomal dominant

Dabei handelt es sich um Mutationen, die Gene betreffen, die sich auf dem X-Geschlechtschromosom befinden. Da sie dominant sind, treten diese Krankheiten sowohl bei Männern als auch bei Frauen auf.

Kranke Frauen haben eine 50%ige Chance, die Krankheit auf alle ihre Kinder zu übertragen. Betroffene Männer hingegen werden es immer an ihre Töchter weitergeben, während ihre Söhne gesund bleiben.

Diese Art der Vererbung ist sehr selten. Trotzdem zählen wir die folgenden X-gebundenen Krankheiten auf:

  • Pigmentinkontinenz
  • Hypophosphatämische Rachitis
  • Fabry-Syndrom
  • Rett-Syndrom

Aufgrund der Vererbungsart kommen diese Krankheiten unter Frauen häufiger vor als unter Männern. Allerdings ist der Schweregrad der Symptome bei Männern viel höher, da sie nur eine Kopie des X-Chromosoms besitzen.

X-chromosomal rezessiv

Es handelt sich auch um Mutationen, die Gene betreffen, die sich auf dem X-Geschlechtschromosom befinden.

Da sie rezessiv sind, muss die Frau beide fehlerhaften Kopien von den Eltern erben, um die Krankheit zu bekommen. Wenn sie nur eines der Kopien erben, sind Frauen Trägerinnen dieser Krankheiten.

Da Männer jedoch nur ein X-Chromosom haben, werden sie die Krankheit immer haben, auch wenn sie nur eine Kopie erhalten.

Unter den rezessiven X-chromosomalen Erkrankungen finden wir:

  • Adrenoleukodystrophie
  • Ornithin-Transcarbamylase-Mangel
  • Duchenne- und Becker-Muskeldystrophien
  • Norrie-Krankheit
  • Hämophilie
  • Myotubuläre Myopathie
  • Mukopolysaccharidose I (Hurler-Syndrom)
  • Mukopolysaccharidose III (Hunter-Syndrom)
  • Alport-Syndrom
  • Fragiles X-Syndrom
  • Lesch-Nyhan-Syndrom

Trotz bestehendem Risiko der Übertragung einer geschlechtschromosomal bedingten Krankheit wird die Geschlechtsselektion des zukünftigen Kindes mittels PID nicht erlaubt.

Y-chromosomal rezessiv

Es handelt sich um Mutationen, die Gene betreffen, die sich auf dem Y-Geschlechtschromosom befinden.

Da das Y-Chromosom nur bei Männern vorhanden ist, haben alle männlichen Kinder betroffener Eltern die Krankheit und laufen Gefahr, sie auf ihre zukünftigen Kinder zu übertragen.

Frauen haben kein Y-Chromosom. Deshalb werden sie die Krankheit nie bekommen.

Schließlich ist es wichtig, darauf hinzuweisen, dass Y-chromosmal rezessive Erbkrankheiten sehr selten sind. Eine der auffälligsten ist die Unfruchtbarkeit aufgrund von Mikrodeflektionen des Y-Chromosoms.

Krankheiten chromosomalen Ursprungs

Chromosomale Erkrankungen, auch Chromosomopathien genannt, sind solche, die die Anzahl oder Struktur der Chromosomen beeinflussen.

Wie bei genetischen Krankheiten können diese Arten von Anomalien vererbbar sein. Sie können aber auch aus einer defekten Meiose resultieren, die zu abnormen Eizellen oder Spermien führt.

Die Ursachen für Defekte in der Meiose sind vielfältig: Frauen über 38 Jahre, Krebsbehandlungen, Medikamente usw.

Einige Chromosomenanomalien sind mit dem Leben vereinbar und führen je nach verändertem Chromosom zu Individuen mit unterschiedlichem Grad der Beeinträchtigung. Andere hingegen sind mit dem Leben unvereinbar und werden Embryonen hervorbringen, die sich nicht einnisten oder wiederholte Fehlgeburten verursachen.

Im folgenden Abschnitt erläutern wir die verschiedenen Formen von Chromosomenanomalien:

Numerische Anomalien

Die Erbanlagen des Menschen bestehen aus 46 Chromosomen, 23 von der Mutter und 23 vom Vater.

Die Veränderungen in der Anzahl der Chromosomen, die jedes Individuum aufweist, werden als Aneuploidien bezeichnet, von denen es folgende Typen gibt:

Monosomien
der Person fehlt ein Chromosom. Der bekannteste Fall ist das Turner-Syndrom, bei dem die Frau nur ein X-Geschlechtschromosom (Karyotyp 45,X0) besitzt.
Trisomien
die Person hat ein zusätzliches Chromosom. Die häufigsten Beispiele sind: Down-Syndrom (drei Chromosomen 21), Patau-Syndrom (drei Chromosomen 13), Edwards-Syndrom (drei Chromosomen 18), Klinefelter-Syndrom (Karyotyp 47,XXY).

Während die oben genannten chromosomalen Erkrankungen mit dem Leben vereinbar sind, sind andere wie Trisomie 15 oder Trisomie 22 nicht kompatibel.

60% der Fehlgeburten und 6% der Totgeburten im ersten Trimester sind auf eine Aneuploidie zurückzuführen.

Strukturelle Anomalien

Strukturelle Veränderungen von Chromosomen sind solche, bei denen es zu einem Bruch und einer Reorganisation von Chromosomenfragmenten gekommen ist.

Es gibt die folgenden Typen:

Translokationen
Übertragung eines Fragments von einem Chromosom auf ein anderes. Translokationen können ausgeglichen sein, wenn die Veränderung der Struktur keinen Verlust oder Gewinn an genetischem Material bewirkt, oder unausgewogen, wenn es einen Verlust oder Gewinn an DNA gibt. Es gibt auch eine Art von Translokation, die Robertson-Translokation, bei der zwei akrozentrische Chromosomen miteinander verschmolzen sind, was ein Risiko der Übertragung von Trisomien impliziert.
Einschübe
ein Chromosomenfragment wandert in das Innere eines anderen Chromosoms.
Anlagen
beinhaltet ein intrachromosomales Rearrangement, d.h. die Umkehrung eines Chromosomenfragments
Ringchromosom
die Enden des Chromosoms sind gebrochen und das Chromosom zirkuliert. Es verursacht schwerwiegende Auswirkungen, weil das betroffene Chromosom inaktiv werden kann.

Fragen die Nutzer stellten

Sind alle Embryonen der Klasse A euploid?

durch Dra. Blanca Paraíso (gynäkologin).

Die Antwort ist ein klares Nein. Embryonen werden je nach ihrer Morphologie in verschiedene Qualitäten eingeteilt. Doch selbst wenn ein Embryo von höchster morphologischer Qualität ist, können wir nicht garantieren, dass er chromosomal normal ist.

Es stimmt, dass es eine gewisse Korrelation zwischen der Qualität des Embryos und der Euploidie gibt. Diese Assoziation ist stärker, wenn die Qualität im Blastozystenstadium beurteilt wird, da die Embryonalentwicklung in den ersten Tagen von der Energie der Eizelle selbst abhängt, während ab Tag 2-3 der Entwicklung das embryonale Genom aktiviert wird und die Entwicklung des Embryos weitgehend von seinem eigenen genetischen Material abhängt.
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Kann eine PID durchgeführt werden, um das Down-Syndrom zu verhindern?

durch Zaira Salvador (embryologin).

Ja, ob aufgrund des fortgeschrittenen mütterlichen Alters oder einer Veränderung des Karyotyps, es ist ratsam, bei diesen Frauen eine PID durchzuführen, um die Geburt eines Babys mit Down-Syndrom zu vermeiden. Diese Krankheit ist dadurch gekennzeichnet, dass das dreifache Chromosom 21 vorhanden ist, anstatt nur zwei Chromosomen 21 zu haben, eines vom Vater und eines von der Mutter.

Bei welchen Krankheiten wird die PID am häufigsten eingesetzt?

durch Zaira Salvador (embryologin).

Dies hängt davon ab, wie oft jede Erbkrankheit in einem bestimmten geographischen Gebiet auftritt, d.h. von der Prävalenz dieser Krankheit.

Wie können genetische Erkrankungen im Fötus entdeckt werden?

durch Zaira Salvador (embryologin).

Frauen, die bereits schwanger sind und Gefahr laufen, eine genetische Erkrankung zu übertragen, können nur durch eine Amniozentese oder Chorionbiopsie sicher sein, ob das von ihnen erwartete Baby krank ist.

Sobald das Ergebnis vorliegt, muss die Frau oder das Paar entscheiden, ob sie mit der Schwangerschaft fortfahren oder die Schwangerschaft beenden will, wenn bestätigt wird, dass der Fötus von der Krankheit betroffen ist.

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Literaturverzeichnis

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Fragen die Nutzer stellten: 'Sind alle Embryonen der Klasse A euploid?', 'Kann eine PID durchgeführt werden, um das Down-Syndrom zu verhindern?', 'Bei welchen Krankheiten wird die PID am häufigsten eingesetzt?' Und 'Wie können genetische Erkrankungen im Fötus entdeckt werden?'.

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Autoren und Mitwirkende

Dr. Antonio Alcaide Raya
Dr. Antonio Alcaide Raya
Leitender Embryologe
Abschluss in Biologie und Experte für medizinische Genetik. Master in Entwicklungsbiologie und Embryologie an der Universität Valencia (UV). Mitglied im Vorstand von ASEBIR und Laborleiter bei ReproFiv. Mehr über Dr. Antonio Alcaide Raya
Dra. Blanca Paraíso
Dra. Blanca Paraíso
Gynäkologin
Medizinstudium und Promotion an der Universität Complutense Madrid (UCM). Diplom in Statistik in den Gesundheitswissenschaften. Facharzt für Gynäkologie und Assistierte Reproduktion. Mehr über Dra. Blanca Paraíso
Zulassungsnummer: 454505579
 Zaira Salvador
Zaira Salvador
Embryologin
Abschluss in Biotechnologie an der Polytechnischen Universität Valencia (UPV) und Spezialistin für assistierte Reproduktion mit Masterabschluss in Human Reproduction Biotechnology am Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI) und der Universität Valencia. Mehr über Zaira Salvador
Auf deutsch angepasst von:
 Romina Packan
Romina Packan
inviTRA Staff
Chefredakteurin und Übersetzerin für die deutsche Ausgabe von inviTRA. Mehr über Romina Packan

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