Embryo Screening IVF Durchbruch produziert Baby Connor

Ein Paar in den USA hatte das erste IVF-Baby, das als Ergebnis einer neuen Methode zur Embryonenscreening geboren wurde, die verspricht, die Erfolgsrate der In-vitro-Fertilisation (IVF) zu erhöhen und die Behandlungskosten zu senken.

Die neue Methode, bei der die neueste DNA-Sequenzierungstechnologie zum Einsatz kommt, hilft Ärzten bei der Untersuchung von Embryonen, die durch IVF erzeugt wurden, um diejenigen zu finden, die am ehesten zu erfolgreichen Schwangerschaften führen. Die Methode ist in der Lage zu erkennen, welche Embryonen die richtige Anzahl an Chromosomen haben.

Marybeth Scheidts, 36, brachte im Mai laut einem Bericht der BBC das Baby Connor Levy zur Welt. Sie und ihr Ehemann David Levy, 41, hatten vier Jahre lang versucht, auf natürlichem Wege zu schwanger zu werden, und hatten sich auch künstlich befruchtet, bevor sie sich für IVF entschieden.

Die erfolgreiche Geburt von Connor folgt einer IVF-Forschungskooperation zwischen Fruchtbarkeitskliniken in Pennsylvania und New York und der Universität von Oxford in England.

Im Vereinigten Königreich erhöht das Embryo-Screening die Kosten für IVF-Behandlungen um weitere $ 3.000- $ 4.500 (£ 2.000 bis £ 3.000). Die neue Methode sollte diese Kosten senken, sagt Dagan Wells von der Universität Oxford, der das internationale Forschungsteam leitete.

Wells präsentiert diese Woche auf der Jahrestagung der European Society of Human Reproduction and Embryology in London.

IVF produziert viele Embryonen, die nicht zu erfolgreichen Schwangerschaften führen

In-vitro-Fertilisation (IVF) ist ein Prozess, bei dem ein von der Mutter entnommenes Ei vom Sperma des Vaters außerhalb des Körpers in einem "Reagenzglas" befruchtet und dann wieder in die Mutter implantiert wird. Es ist eine wichtige Behandlung für Unfruchtbarkeit, wo andere Methoden, wie künstliche Befruchtung, fehlgeschlagen sind.

Aber die meisten Embryonen, die durch IVF hergestellt werden, führen nicht zu erfolgreichen Schwangerschaften, daher suchen Wissenschaftler immer nach neuen und besseren Wegen, um herauszufinden, welche implantiert werden sollten, um die Erfolgschancen zu maximieren.

Eine Möglichkeit, einen lebensfähigen Embryo zu entdecken, ist nur zu beobachten, wie er in den ersten Tagen nach der Befruchtung wächst. Aber das zeigt nicht, ob es die korrekte Anzahl von Chromosomen hat. Chromosomen sind DNA-Pakete, die den genetischen Code enthalten, den der Embryo vom Ei und vom Sperma erbt.

Wenn der Embryo nicht die richtige Anzahl an Chromosomen hat, ist es unwahrscheinlich, dass er zu einer erfolgreichen Schwangerschaft führt, wie Wells in einer Erklärung erklärt:

"Viele der Embryonen, die während der Behandlung von Unfruchtbarkeit produziert werden, haben keine Chance, ein Baby zu werden, weil sie tödliche genetische Anomalien tragen."

Aber selbst unter dem Mikroskop ist es nicht möglich zu sehen, ob die Chromosomenzahl korrekt ist.

Die DNA-Sequenzierung der nächsten Generation verbessert die Fähigkeit, Chromosomenanomalien zu erkennen

Next Generation oder High Throughput Sequencing ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe von technologischen Fortschritten, die die DNA- und RNA-Sequenzierungskosten gesenkt und das Studium der Genomik und Molekularbiologie revolutioniert haben und riesige Datenmengen hervorgebracht haben, die immer wieder verwendet werden können.

DNA-Sequenzierung der nächsten Generation verbessert die Fähigkeit, Chromosomenanomalien zu erkennen und festzustellen, welche Embryonen, die durch IVF befruchtet wurden, die besten Chancen auf eine erfolgreiche Schwangerschaft haben, sagt Wells:

"Potenziell könnte dies zu einer verbesserten IVF-Erfolgsrate und einem geringeren Fehlgeburtsrisiko führen."

Andere Ansätze haben Erfolg in Studien gezeigt, aber sie wären zu teuer und für die meisten Patienten unerreichbar. Also machten sich Wells und Kollegen auf die Suche nach einer günstigeren Route.

Die DNA-Sequenzierungstechnologie der nächsten Generation war früher teuer, aber die Kosten sind in den letzten Jahren beträchtlich gesunken und das Team glaubt, dass es noch billiger wird.

Wells sagt, dass randomisierte Studien, die im letzten Jahr durchgeführt wurden, zeigen, dass die meisten IVF-Patienten vom Embryo-Chromosom-Screening profitieren würden, und die Next-Generation-Sequenzierung "könnte den Chromosomen-Test breiter verfügbar machen und den Zugang durch Senkung der Kosten verbessern".

Überwindung der Herausforderung, DNA aus einer einzelnen Zelle zu sequenzieren

Während die Sequenzierung der nächsten Generation die Forschung und Praxis in vielen Bereichen revolutioniert hat, wurde sie vor dieser Studie noch nicht auf das Embryo-Screening angewendet. Der Hauptgrund dafür ist, dass es nicht einfach ist, die Technologie auf der DNA einer einzelnen Zelle zu verwenden.

Aber wenn Sie einen nur wenige Tage alten Embryo testen, können Sie alles sicher entfernen, ohne es zu schädigen.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, sequenzierten Wells und Kollegen DNA aus mehreren Embryonen gleichzeitig und verwendeten chemische "Tags", um zu identifizieren, aus welchem ??Embryo jedes Stück DNA stammt.

Ein anderer Teil ihres Ansatzes ist, dass sie nicht den gesamten DNA-Code jedes Embryos lesen. Sie begrenzen die Sequenzierung auf etwa 2% der DNA des Embryos. Dies ist genug, um herauszufinden, ob genügend Chromosomen vorhanden sind.

Validierungsstudie zeigte eine hohe Genauigkeit der Ergebnisse

In einer ersten Validierungsstudie ihres DNA-Sequenzierungs-Ansatzes zeigten die Ergebnisse sehr hohe Genauigkeitsraten, sagt Wells.

In dieser Studie verwendeten sie den neuen Ansatz, um nach bekannten Chromosomenanomalien, Gendefekten und Mutationen in der mitochondrialen DNA in laborgezüchteten Zellen zu suchen.

Sie testeten auch den Ansatz in Zellen von 45 Embryonen, die bereits mit einer anderen Methode getestet worden waren.

Fruchtbarkeitskliniken in den USA nutzten den neuen Ansatz mit zwei Paaren

Wells und Kollegen arbeiteten dann mit zwei Kliniken in den USA, der Main Line Fruchtbarkeitsklinik in Pennsylvania und der New York City-Fertilitätsklinik in New York City, um bei der Beurteilung von Chromosomen in Embryonen von zwei Paaren mit IVF-Behandlung zu helfen.

Sie screenten Zellen aus Embryonen fünf Tage nach der Befruchtung. Dies ergab drei Embryonen mit der korrekten Chromosomenzahl für ein Paar und zwei für das andere Paar.

In beiden Fällen führte das Implantieren der überprüften Embryonen zu gesunden Schwangerschaften, von denen eine Connor Levy wurde, die dem in Pennsylvania behandelten Paar geboren wurde.

Das andere Baby ist in ein paar Monaten fällig.

Die Technologie weiterführen: Nach Erbkrankheiten suchen

Wells schlägt vor, dass sie die Technologie weiterentwickeln könnten, um bei der Chromosomenüberprüfung nach ernsthaften erblichen Störungen zu suchen.

"Die Sequenzierung der nächsten Generation bietet einen beispiellosen Einblick in die Biologie von Embryonen", sagt Wells.

Das Team plant nun eine randomisierte klinische Studie, um die Wirksamkeit ihres neuen Ansatzes zu bestätigen. Wells sagt, dass sie hoffen, es später in diesem Jahr in Gang zu bringen, in Zusammenarbeit mit der Oxford Fertility Unit und der Lister Fertility Clinic in London.

Die Studie umfasste Industriepartner und wurde von einer Partnerschaft zwischen dem NHS und der Universität Oxford maßgeblich unterstützt.

Letzten Monat gab die britische Regierung ihre Unterstützung für IVF mit drei Personen, in denen Babys von der DNA von drei Leuten hergestellt werden.

Geschrieben von Catharine Paddock