Präimplantationsdiagnostik

mini|hochkant=1.5|Embryonen im 2- und 4-Zellen-Stadium

Die Präimplantationsdiagnostik (PID) umfasst die Methoden zellbiologischer und molekulargenetischer Untersuchungen, die dem Entscheid darüber dienen, ob ein durch In-vitro-Fertilisation erzeugter Embryo in die Gebärmutter eingepflanzt werden soll oder nicht.

Die PID ist seit den frühen 1990er Jahren verfügbar und wurde bereits bei der Zeugung von über 10.000 Kindern weltweit angewendet. Sie wird hauptsächlich zur Erkennung von Erbkrankheiten und Anomalien der Chromosomen angewendet. Auch die Auswahl des Geschlechts oder bestimmter erblicher Eigenschaften des Kindes sind möglich. Die PID kann auch zur Erzeugung eines sogenannten Rettungsbabys eingesetzt werden, das als genetisch kompatibler Spender von Stammzellen für ein erkranktes Geschwister geeignet ist.

Die PID ist ethisch und politisch umstritten, da sie grundlegende Fragen nach dem Wert – und der Zulässigkeit der Bewertung – sich entwickelnden Lebens aufwirft. In vielen Ländern, darunter den meisten europäischen Ländern, ist die PID gesetzlich geregelt und für teils unterschiedliche Anwendungen erlaubt. In Deutschland ist sie ausschließlich zur Vermeidung von schweren Erbkrankheiten, Tot- oder Fehlgeburten zulässig, in Österreich nur zur Behebung erblich bedingter Unfruchtbarkeit, und in der Schweiz für beide Anwendungsfälle.

Begriff und Abgrenzung

Als Präimplantationsdiagnostik wird im Allgemeinen die genetische Untersuchung eines außerhalb des Körpers (in vitro) erzeugten Embryos vor dessen Implantation in die Gebärmutter der Frau bezeichnet. Üblicherweise werden dabei dem Embryo drei Tage nach der Befruchtung, wenn er aus sechs bis zehn Zellen besteht, eine oder zwei Zellen entnommen und auf bestimmte Gendefekte (Genmutationen) hin untersucht. Gewöhnlich wird zur Präimplantationsdiagnostik auch das Aneuploidie-Screening gezählt, bei dem der Embryo auf das Vorliegen zusätzlicher oder nicht vorhandener Chromosomen überprüft wird.

Die Präimplantationsdiagnostik ist von der Präfertilisationsdiagnostik zu unterscheiden. Bei dieser Methode finden die Untersuchungen statt, bevor man die Zellkerne von Eizelle und Spermium zusammenbringt, also vor dem Embryonalstadium. Dazu gehört etwa die Polkörperdiagnostik, ein Untersuchungsverfahren an der Eizelle, bei dem aus der genetischen oder chromosomalen Ausstattung der Polkörper auf das Erbmaterial der Eizelle geschlossen wird.hierzu etwa M. Montag et al.: Polar body biopsy. In: D. K. Gardner, A. Weissmann, C. M. Howles, Z. Shoham (Hrsg.): Textbook of Assisted Reproductive Techniques. London 2009, S. 371–379. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9)Der Text dieses Abschnittes entstammt ganz oder teilweise dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 10–11. Dieser Text untersteht nach Art. 5 Abs. 1 Bst. c des schweizerischen Urheberrechtsgesetzes als Bericht einer Behörde nicht dem Urheberrechtsschutz. Sie ist weiter zu unterscheiden von der Pränataldiagnostik, der Untersuchung des Fötus in der Gebärmutter.

Geschichte 1990 kam in Großbritannien das erste Kind zur Welt, bei dem mittels PID das Geschlecht festgestellt worden war, um das Auftreten einer X-chromosomalen Erbkrankheit zu verhindern.A. H. Handyside et al.: Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by y-specific DNA amplification. In: Nature. 1990, Nr. 344, S. 768–770. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9) Zwei Jahre später wurde das erste Kind geboren, bei dem mittels PID eine monogene Erbkrankheit ausgeschlossen worden war.A. H. Handyside et al.: Birth of a normal girl after in vitro fertilization and preimplantation diagnostic testing for cystic fibrosis. In: The New England Journal of Medicine. 1992, Nr. 327, S. 905–909. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9) Wurde diese Technik anfangs nur in Einzelfällen und zum Nachweis einiger weniger Erbkrankheiten eingesetzt, so lag die Zahl der weltweit nach einer PID geborenen Kinder bereits 2010 über 10.000.J. L. Simpson: Preimplantation genetic diagnosis at 20 years. In: Prenatal Diagnosis. 2010, Band 30, S. 682–695. Genauere Zahlen hierzu sind nicht erhältlich, da „PID-Kinder“ nicht systematisch registriert werden. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9)Der Text dieses Abschnittes entstammt ganz oder teilweise dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9–10. Dieser Text untersteht nach Art. 5 Abs. 1 Bst. c des schweizerischen Urheberrechtsgesetzes als Bericht einer Behörde nicht dem Urheberrechtsschutz.

Anwendungsbereiche Die immer verbreitetere Anwendung der PID weltweit ist nicht zuletzt auf eine Ausweitung des Indikationenspektrums zurückzuführen. So wird heute die PID nicht nur zum Nachweis von etwa 200 ErbkrankheitenThe Preimplantation Genetic Diagnosis International Society (PGDIS), Guidelines for good practice in PGD: programme requirements and laboratory quality assurance. In: Reproductive BioMedicine Online. Nr. 16, 2008, S. 134–147. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9) genutzt, sondern darüber hinaus für andere Zwecke wie etwa um die Erfolgsrate der In-vitro-Fertilisation zu erhöhen, oder zur Geschlechterselektion mit oder ohne Krankheitsbezug. Die Ausweitung der Indikation ist auch gegenüber dem Indikationenspektrum im Falle der Pränataldiagnostik (PND) zu beobachten; so werden mittels PID Krankheiten diagnostiziert, die auch bei einer PND untersucht werden könnten, deren Diagnose aber nicht üblich ist.„First, PGD testing of adult-onset disorders (Huntington disease, familial predispositions to cancer, polycystic kidney disease, etc) appears to be more widespread than is the case for prenatal diagnosis. Second, testing may be requested and performed for relatively less severe or less predictable diseases: a quarter of the centres offer PGD for CMT disease, which is not a common prenatal diagnosis.“ A. Corveleyn et al.: Provision and quality assurance of preimplantation genetic diagnosis in Europe. In: European Journal of Human Genetics. 2008, Nr. 16, S. 290–299; hier S. 297. (Zitat und Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 10)Der Text dieses Abschnittes entstammt ganz oder teilweise dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 15–21. Dieser Text untersteht nach Art. 5 Abs. 1 Bst. c des schweizerischen Urheberrechtsgesetzes als Bericht einer Behörde nicht dem Urheberrechtsschutz.

Screening von numerischen Chromosomenanomalien (Aneuploidie) Heute ist das Aneuploidie-Screening die häufigste Indikation für eine PID.V. Goossens et al.: ESHRE PGD Consortium data collection IX: cycles from January to December 2006 with pregnancy follow-up to October 2007. In: Human Reproduction. 2009, Nr. 24, S. 1786 ff. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9) Diese Untersuchung wird im Rahmen einer PID immer häufiger bei unfruchtbaren Paaren in meist fortgeschrittenem Alter angewendet, die z. T. bereits mehrere Fehlgeburten oder mehrere erfolglose IVF-Zyklen erlitten haben. Dabei ist das erklärte Ziel, Embryonen mit numerischen Chromosomenanomalien, die für die genannten Probleme als ursächlich angesehen werden, auszusondern, um so die Erfolgsrate der IVF zu verbessern.S. Munné: Preimplantation genetic diagnosis for infertility (PGS). In: D. K. Gardner, A. Weissmann, C. M. Howles, Z. Shoham (Hrsg.): Textbook of Assisted Reproductive Techniques. London 2009, S. 403 ff. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9)

Eine Aneuploidie-Untersuchung im Rahmen einer PID erhöht nicht nur die Wahrscheinlichkeit, ein Kind ohne Chromosomenanomalie zu bekommen, sondern auch die Chance, überhaupt ein Kind zu bekommen. Bei der natürlichen Vereinigung von Ei und Samen entsteht mehr Ausschuss als Nachwuchs. Ein gut fruchtbares Menschenpaar im besten Zeugungsalter erreicht im Durchschnitt nur in jedem vierten Zyklus der Frau eine Schwangerschaft, obgleich es wohl stets zu Befruchtungen kommt. Mehr als vier von fünf befruchteten Eizellen, schätzen Fachleute, nisten sich nie in der Gebärmutter ein. Die wichtigste Ursache für diese Reproduktionsdefizite sind Chromosomenanomalien, so genannte Aneuploiden: Hat das werdende Leben in seinen Zellen entweder mehr oder weniger als 46 Chromosomen, geht seine Überlebenschance gegen Null.Ulrich Bahnsen: Gentests am Embryo: Seine erste Prüfung. In: Die Zeit. Nr. 29/2013 – Wissen, S. 33, vom 11. Juli 2013. Durch das Aneuploidie-Screening soll erreicht werden, dass nur Embryonen mit 46 Chromosomen einer Frau im Rahmen des Embryonentransfers eingesetzt werden, damit die Chance einer Lebendgeburt steigt.

Die PID wird häufig auch fruchtbaren Frauen über 35 Jahren angeboten. Bei dieser Zielgruppe besteht infolge ihres fortgeschrittenen Alters eine höhere Wahrscheinlichkeit, Kinder mit einer chromosomalen Anomalie wie insbesondere Trisomie 21 zu bekommen.B. C. Heng: Advanced maternal age as an indication for preimplantation genetic diagnosis (PGD) – the need for more judicious application in clinically assisted reproduction. In: Prenatal Diagnosis. 2006, Nr. 26, S. 1051–1053. Mittels PID sollen diejenigen Embryonen ausgesondert werden, die einen anormalen Chromosomensatz aufweisen. (Quellenangabe aus dem erläuternden Bericht vom 28. Juni 2011 des schweizerischen Bundesamtes für Gesundheit zur Änderung von Art. 119 BV und zur Änderung des Fortpflanzungsmedizingesetzes, S. 9)

Nachweis genetisch bedingter Krankheiten Ein weiteres mögliches Anwendungsgebiet der PID ist der Nachweis genetisch bedingter, d. h. erblicher Krankheiten, die familiär gehäuft auftreten. Weniger häufig wird die PID auch im Rahmen allgemeiner Vorsorge angewendet, namentlich zur Entdeckung spontaner Neumutationen in einer durch genetische Krankheiten bisher unbelasteten Familie.

Auswahl immunkompatibler Embryonen