Abstract

Hintergrund: Robertsonsche Translokationen bergen Reproduktionsrisiken, die von den betroffenen Chromosomen und dem Geschlecht des Trägers abhängen. Wir beschreiben fünf Paare, die sich für eine genetische Präimplantationsdiagnostik (PID) angemeldet haben. METHODEN: Die PID wurde mittels Embryonenbiopsie im Spaltstadium (Tag 3), Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) mit lokusspezifischen Sonden und Embryotransfer am Tag 4 durchgeführt. ERGEBNISSE: Das Paar A (45,XX,der(14;21)(q10;q10)) hatte zwei frühere Schwangerschaften, eine davon mit Translokationstrisomie 21. Nach zwei PID-Zyklen folgte eine erfolgreiche Einlingsschwangerschaft. Paar B (45,XX,der(13;14)(q10;q10)) hatte vier Fehlgeburten, zwei mit Translokationstrisomie 14. Ein Zyklus der PID führte zu Drillingen. Das Paar C (45,XX,der(13;14)(q10;q10)) war vier Jahre lang unfruchtbar; zwei Zyklen waren erfolglos. Das Paar D (45,XY,der(13;14)(q10;q10)) wies eine Oligozoospermie auf. Nach zwei PID-Zyklen trat eine Einlingsschwangerschaft ein. Das Paar E (45,XY,der(13;14)(q10;q10)) hatte eine Spermienzahl im Normalbereich und geringe Mengen aneuploider Spermien. Eine PID wurde daher nicht empfohlen. Es wurden keine Hinweise auf eine hohe Inzidenz von Embryonen mit chaotischen oder mosaikartigen Chromosomenkomplexen gefunden. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Bei fruchtbaren Paaren sollte eine sorgfältige Risikobewertung und genetische Beratung erfolgen, bevor eine PID in Betracht gezogen wird. Wenn Paare, bei denen eine Translokation vorliegt, aufgrund von Subfertilität eine assistierte Befruchtung benötigen, ist die PID ein wertvolles Screening auf Ungleichgewicht, selbst wenn das Risiko einer lebensfähigen Chromosomenanomalie gering ist.

Einführung

Robertsonsche Translokationen (zentrische Fusion zweier akrozentrischer Chromosomen) treten mit einer Prävalenz von ∼1 in 1000 in der Allgemeinbevölkerung auf (Gardner und Sutherland, 1996). Bei weitem am häufigsten sind die nicht-homologen Formen, d. h. solche, an denen zwei verschiedene akrozentrische Chromosomen beteiligt sind – entweder zwei verschiedene Chromosomen der Gruppe D (Chromosomen 13, 14 und 15), zwei verschiedene Chromosomen der Gruppe G (21 und 22) oder ein Chromosom der Gruppe D und ein Chromosom der Gruppe G. Bei der Meiose bilden diese Rearrangements Trivalente, deren Segregation zu Gameten führen kann, die für eines der an dem Rearrangement beteiligten Chromosomen nullisomisch oder disomisch sind, und folglich zu einer Zygote mit Trisomie oder Monosomie für eines der beteiligten Chromosomen. Zygoten mit Monosomie sind nicht lebensfähig, und bei den meisten Translokations-Trisomie-Konzepten ist mit einem Verlust im ersten Trimester oder früher zu rechnen; einige überleben jedoch über das zweite Trimester hinaus bis zur Geburt.

Die häufigste Robertsonsche Translokation findet zwischen den Chromosomen 13 und 14 statt. Diese D/D-Translokation macht ~75% aller Robertsonianer aus (Gardner und Sutherland, 1996). Die mögliche chromosomale Unausgeglichenheit bei Lebendgeborenen ist die Translokationstrisomie 13 (Patau-Syndrom); das empirische Risiko des Auftretens bei der pränatalen Diagnose im zweiten Trimester liegt bei <0,4% (Boué und Gallano, 1984; Gardner und Sutherland, 1996). Es besteht auch die Möglichkeit einer uniparentalen Disomie (UPD) für Chromosom 14 nach Trisomie-Rettung, mit einem geschätzten Risiko von ~0,1-0,5% (Gardner und Sutherland, 1996). Bei der Translokations-Trisomie 14 wird erwartet, dass sie zu einem Verlust im ersten Trimester führt. Bei der(13;14)-Trägern dürfte sich das Gesamtrisiko einer Fehlgeburt nicht signifikant von dem Hintergrundrisiko von 15 % (Harris et al., 1979) unterscheiden (bis zu zwei Fehlgeburten); bei einigen Personen mit einer der(13;14)-Translokation kommt es jedoch zu Unfruchtbarkeit oder wiederholten Spontanaborten. Andere D/D Robertsonianer sind viel seltener, und es wurden keine spezifischen Risiken abgeleitet; man kann jedoch davon ausgehen, dass der(13;15) und der(14;15) ähnliche Risiken wie der(13;14) haben (Gardner und Sutherland, 1996).

Der häufigste Robertsonianer nach dem der(13;14) ist der(14;21). Das potentielle unausgewogene Ergebnis dieser D/G Robertsonian-Translokation bei der Lebendgeburt ist die Trisomie 21, die zum Down-Syndrom führt; bei weiblichen Trägern beträgt das empirische Risiko des Auftretens bei der Pränataldiagnose im zweiten Trimester 15 %, mit einem 10 %igen Risiko der Trisomie 21 bei der Lebendgeburt plus einem geringen Risiko der UPD 14, wie zuvor. Für männliche Träger beträgt das Zweittrimester-Risiko einer Translokationstrisomie 21 <0,5% (Boué und Gallano, 1984; Gardner und Sutherland, 1996), möglicherweise aufgrund des selektiven Nachteils für Spermien, die ein zusätzliches Homolog des Chromosoms 21 tragen.

Andere D/G Robertsonianer, die das Chromosom 21 betreffen, haben vermutlich ähnliche Reproduktionsrisiken wie der(14;21); diejenigen, die das Chromosom 22 betreffen, haben ein geringeres Risiko, da die Trisomie 22 nur ein sehr begrenztes Potenzial hat, lebensfähig zu sein.

Für Träger von Robertsonianer-Translokationen ist die Pränataldiagnostik seit vielen Jahren verfügbar. Ein Schwangerschaftsabbruch im Falle einer Translokationstrisomie ist jedoch für einige Paare keine akzeptable Option, und für Träger dieser Translokationen besteht ein wachsendes Interesse an der genetischen Präimplantationsdiagnostik (PID) in Verbindung mit der assistierten Befruchtung durch IVF oder intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI).

PGD wird inzwischen von etwa 40 Zentren weltweit angeboten, darunter fünf im Vereinigten Königreich. Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) wird zur Geschlechtsbestimmung bei X-chromosomalen Erkrankungen (Handyside und Delhanty, 1997; Kuo et al., 1998; Staessen et al., 1999; Pettigrew et al., 2000) und zur Untersuchung des Status von Embryonen von Paaren, bei denen ein Partner eine Chromosomen-Rearrangement trägt, eingesetzt. Die PID für Chromosomen-Rearrangements begann mit der Entwicklung spezifischer Sonden für jede reziproke oder Robertsonsche Translokation (Munné et al., 1998a), die eine Unterscheidung zwischen normalen Embryonen und solchen, die die balancierte Form der Translokation tragen, ermöglichten. Ein allgemeinerer Ansatz für reziproke Translokationen wurde möglich (Handyside et al., 1998; Scriven et al., 1998) mit der Entwicklung von subtelomeren Sonden, die für jedes Chromosom spezifisch sind (National Institutes of Health and Institute of Molecular Medicine Collaboration, 1996). Dieser Ansatz hat zu erfolgreichen Schwangerschaften bei Trägern reziproker Translokationen geführt (Van Assche et al., 1999; Munné et al., 2000; Scriven et al., 2000), ermöglicht jedoch keine Unterscheidung zwischen “normalen” und “balancierten” Embryonen. Für die PID von Chromosomenumlagerungen wurde eine Schwangerschaftsrate von 19 % pro Embryotransfer gemeldet (ESHRE PGD Consortium Steering Committee, 2000).

Die PID für Robertsonsche Translokationen wurde von mehreren Zentren weltweit erfolgreich durchgeführt, sowohl durch Polkörperbiopsie (Munné et al, 1998a,b) als auch durch Blastomer-Biopsie, bei der ein oder zwei Blastomere aus dem Embryo im Stadium von 6-10 Zellen (Tag 3 nach der Befruchtung) entnommen werden (Escudero et al., 2000; Munné et al., 2000). Einige Zentren haben jedoch über ein hohes Maß an Mosaizismus und Chaos in Embryonen von Trägern der Robertsonschen Translokation berichtet (Conn et al., 1998, 1999), was zu einer geringeren Erfolgsrate bei der Schwangerschaft führt. Diese Beobachtungen haben zu der Vermutung geführt, dass Robertson-Translokationen in gewisser Weise zu einer Fehlsegregation und/oder einem Mangel an normaler Embryonalentwicklung prädisponieren.

In unserem eigenen Zentrum haben wir eine Reihe von Robertson-Paaren untersucht und bisher sieben Zyklen bei vier Paaren durchgeführt, die zu drei Schwangerschaften und vier Geburten führten. In diesem Beitrag werden unsere Erfahrungen mit Robertsonian-Paaren vorgestellt, die die Möglichkeit einer PID erkundet haben, sowie die Einzelheiten der durchgeführten Zyklen, einschließlich Daten, die darauf hindeuten, dass frühere Berichte über eine hohe Anzahl an abnormalen Embryonen bei diesen Translokationsträgern zumindest teilweise artefaktisch sein könnten.

Materialien und Methoden

Karyotypisierung und zytogenetische Untersuchungen für die PID

Die Karyotypisierung durch G-Band-Metaphasen-Chromosomenanalyse von kultivierten Lymphozyten aus peripherem Blut wurde mit Standardtechniken durchgeführt. Bei FISH-Untersuchungen an Metaphasen- und Interphasenkernen wurden die unten beschriebenen Sondenkombinationen und Methoden verwendet. Beide Partner wurden untersucht, um sicherzustellen, dass die Sonden erwartungsgemäß hybridisierten; von jedem Partner wurden 10 Metaphasenausbreitungen und 200 Interphasenkerne untersucht. Die Signalmuster der Sonden in den Interphasekernen wurden nach den üblichen Kriterien bewertet (Munné et al., 1998b). Die Sondenkombinationen wurden qualitativ im Hinblick auf die Signaldiskretion und -helligkeit bewertet, und die quantitativen Daten wurden verwendet, um die Effizienz jeder Sonde unabhängig voneinander und die Spezifität jedes Assays zu schätzen. Wie im Vereinigten Königreich vorgeschrieben, wurde von der Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA) eine Lizenz für die Durchführung der PID für jede einzelne Sondenkombination eingeholt.

Spermien-FISH-Studien wurden an reifen Spermienköpfen durchgeführt, die mit 10 mmol/l Dithiothreitol (DTT) dekondensiert wurden, wobei die unten beschriebenen Sondenkombinationen und Methoden verwendet wurden.

Eierstockstimulation, Embryokultur und Biopsie

Diese sind wie zuvor beschrieben (Scriven et al., 2000). Kurz gesagt wurde die Lutealphase mit dem intranasalen Gonadotropin-Releasing-Hormon-Agonisten Buserelinacetat (Suprefact; Hoechst) herunterreguliert, gefolgt von einer Stimulation der Eierstöcke mit 225 i.v. täglich rekombinantem FSH (Gonal-F, Serono). Humanes Choriongonadotropin (HCG; Profasi, Serono) wurde verabreicht, wenn mindestens drei Follikel einen Durchmesser von >18 mm aufwiesen. Die Eizellentnahme erfolgte durch ultraschallgesteuerte Punktion 36 Stunden nach der HCG-Gabe. Eizellen und Embryonen wurden in IVF-Sequenzmedien (Science Scandinavia, Göteborg, Schweden) unter Öl in 5% CO2 in Luft kultiviert. Für die Eizellentnahme und die Befruchtung über Nacht wurde IVF-Medium verwendet. Normal befruchtete Embryonen wurden am Tag 1 in G1.2-Mikrotropfen und am Tag 2 um die Mittagszeit in G2.2-Mikrotropfen übertragen und über Nacht kultiviert. Am 3. Tag wurde die Embryobiopsie nach Dekompaktierung in Ca/Mg-freiem Scandinavian Embryo Biopsy Medium (Science Scandinavia) und angesäuerter Tyrode-Lösung für die Zona-Bohrung durchgeführt. Die Blastomere wurden vor der Biopsie auf das Vorhandensein von Zellkernen untersucht, und aus jedem Embryo wurde ein Blastomer mit einem deutlichen Zellkern entnommen. Die Embryonen wurden dann gewaschen und bis zum Embryotransfer am nächsten Tag in G2.2-Mikrotropfen eingesetzt.

Ausbreitung der Interphasenkerne der Blastomere

Jede einzelne Blastomere wurde in einen 1-2 μl-Tropfen mit 0,2% Tween 20 in 0,01N HCl-Lösung auf einen silanisierten Objektträger übertragen. Die Blastomere wurden während der Ausbreitung unter einem Stereomikroskop beobachtet, um sicherzustellen, dass ein Zellkern vorhanden war. Die Objektträger wurden ~20 Minuten lang an der Luft getrocknet, 5 Minuten lang in PBS gewaschen und durch eine Ethanolreihe dehydriert.

FISH

Biopsierte Blastomere wurden mit folgenden Sonden hybridisiert: Paar A: Locus-spezifischer Indikator (LSI) 21 (SpectrumOrange; Vysis, Inc., USA) und eine biotinylierte 14q-Subtelomersonde (nicht kommerziell); Paare B, C und D: QuintEssential 13 (Digoxygenin-markiert, Appligene Oncor Lifescreen) und TelVysion 14q (SpectrumOrange; Vysis Inc., USA). Zielmaterial und Sonde wurden 5 Minuten lang bei 75 °C ko-denaturiert und dann mindestens 14 Stunden lang bei 37 °C hybridisiert. Ungebundene Sonden wurden 5 Minuten lang in 2× Standard-Salz-Citrat-Lösung (SSC) bei 70-72 °C gewaschen. Biotinylierte Sonden wurden mit Fluoresceinisothiocyanat (FITC)-Avidin (Vector Labs, Burlingame, CA) nachgewiesen; Digoxygenin-markierte Sonden wurden mit FITC-Anti-Digoxygenin (Boehringer Mannheim, UK) nachgewiesen. Die Präparate wurden mit 4,6-Diamino-2-Phenyl-Indol (DAPI)/Vectashield (Vector Labs) gegengefärbt und mit einem Olympus-Fluoreszenzmikroskop mit einem 83 000-Pinkel-Filterset sichtbar gemacht. Die Bilder wurden mit der Bildgebungssoftware Quips (Vysis, UK) erstellt.

Nicht übertragene Embryonen wurden am 4. oder 5. Tag zerlegt und ausgebreitet, und die erhaltenen Zellkerne wurden mit denselben Sondenmischungen wie oben beschrieben hybridisiert.

Klassifizierung der FISH-Ergebnisse

FISH-Fehlerraten wurden wie oben beschrieben berechnet. Biopsierte Zellen wurden als “normal/ausgeglichen” eingestuft, wenn FISH eindeutig zwei Signale für jedes getestete Chromosom anzeigte, wie in den veröffentlichten Bewertungskriterien definiert (Munné et al., 1998b). Ganze Embryonen wurden als “normal/ausgeglichen” eingestuft, wenn die Follow-up-FISH ein einheitliches “normales/ausgeglichenes” Signalmuster innerhalb der Grenzen des FISH-Assays (95% Konfidenzintervall (CI) der Spezifität auf der Grundlage des Lymphozyten-Workups) zeigte. Wenn der FISH-Assay beispielsweise eine Spezifität von 88 % aufweist, würde ein Follow-up-Embryo als “normal/ausgeglichen” eingestuft, wenn bis zu 3 von 12 Kernen abweichende Signalmuster aufweisen, vorausgesetzt, es kann kein plausibler Mechanismus für die abnormalen Signalmuster (z. B. ein eindeutiger Hinweis auf eine zweite Zelllinie) geltend gemacht werden.

Biopsierte Zellen und ganze Embryonen wurden als “unausgewogen” eingestuft, wenn die Kerne eine klare und konsistente Abweichung vom “normalen/ausgewogenen” Signalmuster aufwiesen.

Biopsierte Zellen wurden als “nicht schlüssig” eingestuft, wenn das Signalmuster kein eindeutiges normales Ergebnis darstellte, in der Regel weil zwei Signale dicht beieinander lagen, die entweder als zwei Signale oder als ein “geteiltes” Signal gewertet werden konnten. Ganze Embryonen erhielten den Status “nicht eindeutig”, wenn die Qualität der erhaltenen Zellkerne zu einer schlechten Hybridisierung führte, was bedeutete, dass eine eindeutige Diagnose nicht möglich war.

Ganze Embryonen erhielten den Status “Mosaik”, wenn es Hinweise auf zwei Zelllinien gab, basierend auf ≥2 Zellkernen für jede Zelllinie.

Gesamte Embryonen wurden als “chaotisch” eingestuft, wenn ein unzureichender Anteil (d. h. außerhalb des 95 %-KI, wie oben) von Kernen mit einheitlichen auswertbaren Signalmustern vorlag, um den Embryo einer der anderen Kategorien zuzuordnen.

Ergebnisse

Fall A:

Die 39-jährige Partnerin hatte den Karyotyp 45,XX,der(14;21)(q10;q10). Das Paar hatte ein phänotypisch normales Kind (Karyotyp nicht bekannt), und bei einer früheren Schwangerschaft war eine Translokationstrisomie 21 (Down-Syndrom) festgestellt worden. Die FISH-Untersuchung bei diesem Paar ergab, dass die Effizienz der LSI 21-Sonde und der 14q-Sonde 97,4 bzw. 90,7 % betrug. Die Spezifität des Assays betrug 88,3 %. Es wurden zwei PID-Zyklen durchgeführt.

Im ersten Zyklus wurden 11 Eizellen entnommen, von denen sieben normal befruchtet wurden, und fünf Embryonen wurden am dritten Tag biopsiert. Von diesen zeigten vier ein normales/ausgeglichenes Signalmuster in der biopsierten Zelle, und die drei, die am Tag 4 die beste Morphologie aufwiesen, wurden transferiert. Es kam zu keiner Schwangerschaft. Der fünfte Embryo wies ein Signalmuster von +14, +21 auf. Die nicht übertragenen Embryonen und zwei abnormal befruchtete Embryonen wurden an Tag 4 ausgestoßen. Die anschließende FISH-Untersuchung bestätigte die Diagnose bei dem nicht übertragenen, normalen/ausgeglichenen Embryo, während der fünfte Embryo ein chaotisches, triploides Komplement aufwies. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.

Im zweiten Zyklus wurden 15 Eizellen entnommen, 10 wurden normal befruchtet und neun Embryonen wurden am dritten Tag biopsiert. Von diesen zeigten drei ein normales/ausgeglichenes Signalmuster; Alle drei wurden übertragen, und es kam zu einer Einlingsschwangerschaft. Das Paar entschied sich in der 12. Schwangerschaftswoche für eine Chorionzottenbiopsie, und bei dem Fötus wurde die balancierte Form der Translokation festgestellt: 45,XX,der(14;21)(q10;q10). In der 38. Schwangerschaftswoche wurde ein phänotypisch normales Mädchen geboren. Von den nicht übertragenen Embryonen ergab die Biopsie-Diagnose jeweils eine +21, -21, +14 und -14, und zwei waren nicht eindeutig. Eine anschließende FISH-Untersuchung nach der Ausbreitung der Embryonen bestätigte die Diagnosen Trisomie 21 und Monosomie 21, aber die verbleibenden Kerne der Embryonen, bei denen Chromosom 14 als aneuploid diagnostiziert worden war, wiesen ein normales/ausgeglichenes Chromosomenkomplement auf. Einer der Embryonen mit einer nicht eindeutigen Biopsiediagnose war ebenfalls normal/ausgeglichen, während der andere Embryo degeneriert war und nach der Ausbreitung nur ein Kern gefunden wurde und keine Diagnose gestellt werden konnte. Ein abnormal befruchteter Embryo erwies sich als triploides Mosaik.

Bei diesem Paar, bei dem es möglich war, eine Diagnose zu erhalten und abnormal befruchtete Embryonen auszuschließen, betrug der Gesamtprozentsatz der Embryonen, die mit alternativer Segregation (normal/ausgeglichen) übereinstimmten, 77 %, während 15 % mit benachbarter Segregation (Translokationstrisomie oder Monosomie) übereinstimmten. Zwei der normalen/ausgeglichenen Embryonen wurden bei der Biopsie als unausgeglichen diagnostiziert, wahrscheinlich als Folge eines Fehlers in der FISH-Technik. Diese Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.

Fall B

Die 34-jährige Partnerin hatte den Karyotyp 45,XX,der(13;14)(q10;q10) und stellte sich mit einer Vorgeschichte von vier Fehlgeburten vor, von denen zwei karyotypisiert worden waren und eine Trisomie 14 aufwiesen. Die FISH-Untersuchung ergab, dass die Effizienz der QuintEssential 13-Sonde und der TelVysion 14q-Sonde 97,2 bzw. 91,0 % betrug. Die Spezifität des Assays betrug 88,5 %. Es wurde ein PID-Zyklus durchgeführt.

Zehn Eizellen wurden entnommen, von denen acht normal durch IVF befruchtet wurden. Acht Embryonen wurden am 3. Tag biopsiert, von denen fünf ein normales/ausgeglichenes Signalmuster aufwiesen (Tabelle I). Drei von ihnen wurden transferiert, was zu einer Drillingsschwangerschaft und der anschließenden Geburt von zwei Jungen und einem Mädchen führte, die alle phänotypisch normal und Träger der Translokation waren. Von den übrigen Embryonen wurden zwei bei der Biopsie als +13 und einer als +14 diagnostiziert. Die Diagnose Trisomie 14 und eine der Trisomie 13 wurden bei der Nachuntersuchung bestätigt; bei dem dritten abnormalen Embryo wurde eine chaotische Chromosomenverteilung festgestellt. Zwei abnorm befruchtete Embryonen wurden ebenfalls ausgebreitet; bei einem handelte es sich um ein triploides Mosaik, bei dem anderen um ein haploides.

Von den Embryonen waren somit 63% mit alternativer Segregation und 25% mit benachbarter Segregation vereinbar. Diese Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.

Fall C

Die 37-jährige Partnerin hatte einen 45,XX,der(13;14)(q10;q10) Karyotyp. Nach vier Jahren ohne Verhütung war es zu keiner Schwangerschaft gekommen. Es wurden zwei PID-Zyklen durchgeführt.

Im ersten Zyklus wurden sechs Eizellen entnommen, von denen zwei mittels IVF befruchtet wurden. Ein Embryo war für eine Biopsie geeignet und wurde als normal/ausgeglichen diagnostiziert und transferiert. Es kam zu keiner Schwangerschaft. Ein abnormal befruchteter Embryo wurde gestreut und als haploid befunden.

Im zweiten Zyklus wurden fünf Eizellen entnommen, von denen zwei für die Injektion mittels ICSI geeignet waren. Beide führten zu Embryonen, die für eine Biopsie geeignet waren, als normal/ausgeglichen diagnostiziert und transferiert wurden. Es kam zu keiner Schwangerschaft (siehe Tabelle I).

Fall D

Der 35-jährige männliche Partner (die Partnerin war 34 Jahre alt) hatte den Karyotyp 45,XY,der(13;14)(q10;q10) und wies eine Oligozoospermie (0,2-2×106/ml) auf. Das Paar hatte zuvor noch keine Schwangerschaft erzielt. Die FISH-Untersuchung der Spermien ergab, dass 14 % der Gameten entweder für Chromosom 13 oder Chromosom 14 aneuploid waren. Es wurden zwei PID-Zyklen durchgeführt.

Im ersten Zyklus wurden fünf Eizellen entnommen, von denen vier nach ICSI normal befruchtet wurden. Vier Embryonen wurden an Tag 3 biopsiert; drei davon wurden als normal/ausgeglichen diagnostiziert und zwei wurden transferiert, aber es kam zu keiner Schwangerschaft. Der dritte normal/ausgeglichene Embryo wurde gestreut und bei der Nachuntersuchung als normal/ausgeglichen befunden. Der vierte Embryo war bei der Biopsie nicht eindeutig und wies bei der Nachuntersuchung eine Monosomie 14 auf.

Im zweiten Zyklus wurden fünf Eizellen entnommen, die alle nach ICSI normal befruchtet wurden. Fünf Embryonen wurden an Tag 3 biopsiert, von denen drei als normal/ausgeglichen diagnostiziert und an Tag 5 transferiert wurden. Von den zwei nicht transferierten Embryonen wurde einer als +13 und einer als -14 diagnostiziert. In beiden Fällen war die Nachuntersuchung jedoch nicht schlüssig. Von den Embryonen waren also 67 % mit einem normalen/ausgeglichenen Komplement für die Translokationschromosomen konsistent. Es kam zu einer Einlingsschwangerschaft, und das Paar lehnte eine pränatale Diagnose ab. Ein detaillierter Scan der fetalen Anomalien in der 20. Schwangerschaftswoche zeigte signifikante fetale Anomalien, einschließlich einer Agenesie des Corpus callosum, eines Neuralrohrdefekts und eines ventralen Herzseptumdefekts. Der fetale Karyotyp wies nach einer Fruchtwasseruntersuchung eine primäre Trisomie 18 auf. Diese Anomalie stand wahrscheinlich in keinem Zusammenhang mit der Translokation, aber ein interchromosomaler Effekt kann nicht ausgeschlossen werden (Blanco et al., 2000).

Fall E:

Der 41-jährige männliche Partner (die Partnerin war 37 Jahre alt) (Karyotyp 45,XY,der(13;14)(q10;q10)) hatte eine Spermienzahl im normalen Bereich. Die Translokation war ein Zufallsbefund, und die Fruchtbarkeit des Paares wurde nicht festgestellt. Spermienuntersuchungen ergaben, dass 1,5 % der Spermien eine Disomie 13 oder 14 aufwiesen; eine PID wurde nicht empfohlen, da das Paar eine hohe Chance hat, auch ohne PID eine lebensfähige, chromosomal normale Schwangerschaft zu erreichen.

Diese Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammengefasst. Abbildung 1 zeigt zwei verschiedene Embryonenbiopsien und die Ergebnisse der Nachuntersuchungen.

Diskussion

Von den hier beschriebenen normal befruchteten Embryonen waren 20 % das Ergebnis einer abnormen Segregation der Translokation. Dies ist wesentlich höher als die theoretischen Risiken bei der pränatalen Diagnose, wahrscheinlich weil in vivo die meisten abnormalen Embryonen keine Schwangerschaft herbeiführen würden. Es wäre zu erwarten, dass das Aussortieren von Embryonen mit einem unausgewogenen Robertsonian-Produkt vor dem Transfer die Chance auf eine erfolgreiche Schwangerschaft erhöht. Da die Schwangerschaftsraten nach einer PID insgesamt in der gleichen Größenordnung liegen wie nach einer IVF/ICSI zur Behandlung von Unfruchtbarkeit, kann die PID bei Paaren mit Robertson’schen Translokationen, die auch Fruchtbarkeitsprobleme haben, als nützliche Ergänzung zur assistierten Befruchtung angesehen werden. Dies gilt unabhängig von der Art der Robertson’schen Translokation oder den damit verbundenen empirischen Reproduktionsrisiken.

Bei Paaren mit nachgewiesener Fruchtbarkeit ist jedoch eine Beratung erforderlich. Eine Geschichte von wiederholten Schwangerschaftsverlusten kann nicht mit der Translokation in Verbindung gebracht werden, insbesondere im Fall von 13;14 Robertsonschen Translokationen; diese Verbindung kann nur durch Karyotypisierung der Empfängnisprodukte hergestellt werden, wie im obigen Fall B, wo zwei von vier Fehlgeburten eine Trisomie 14 aufwiesen. Wenn eine PID für Paare beantragt wird, bei denen ein Zusammenhang nicht festgestellt wurde, sollte geprüft werden, ob es angemessen ist, eine fruchtbare Frau einer IVF-Behandlung zu unterziehen, wenn die Rolle der Translokation nicht bekannt ist. Die Möglichkeit anderer beitragender Faktoren wie des Antiphospholipid-Syndroms sollte gründlich untersucht und das Paar entsprechend beraten werden.

Die empirischen Reproduktionsrisiken für männliche Träger der 13;14 Robertsonschen Translokation sind gering. Eine FISH-Untersuchung des Spermas mit Sonden für die Translokationschromosomen kann verwendet werden, um den Grad der Aneuploidie festzustellen, und bei normaler Spermienzahl und niedrigen Aneuploidiewerten ist eine PID möglicherweise nicht indiziert, wie im Fall E. Bei einigen Männern mit Oligozoospermie und einer Robertson’schen Translokation, wie im Fall D, kann eine ICSI notwendig sein, um die Unfruchtbarkeit zu überwinden; in diesem Fall wäre die PID eine nützliche Ergänzung, wie oben beschrieben.

Es wurde über ein hohes Maß an Mosaizismus und Chaos in Embryonen von Trägern der Robertson’schen Translokation berichtet (Conn et al., 1998, 1999). Diese Autoren fanden heraus, dass nur 13 % der getesteten Embryonen normal oder ausgeglichen für die Translokationschromosomen waren. In den hier berichteten Zyklen waren unter Ausschluss der abnormal befruchteten Embryonen 70 % der Embryonen normal oder ausgeglichen für die Translokationschromosomen. Nur zwei Embryonen (6 %) waren chaotisch, und echter Mosaizismus wurde nur bei den abnormal befruchteten Embryonen festgestellt (Tabelle I). Einige Embryonen hatten tetraploide Zellen, was auf ein Scheitern der Karyokinese und/oder Zytokinese in der entnommenen Zelle hinweist und als normale Beobachtung angesehen wird. Diese Embryonen wurden daher nicht als Mosaik eingestuft. Unsere Ergebnisse unterscheiden sich von der veröffentlichten Zahl von 51 % der als mosaisch oder chaotisch eingestuften Embryonen; diese hohen Werte könnten auf die Bedingungen der Embryokultur zurückzuführen sein (Scriven et al., 2000). Wir kommen zu dem Schluss, dass Robertson-Translokationen nicht zu einer abnormalen Zellteilung in Embryonen im Spaltstadium führen, obwohl es möglich ist, dass einige Paare einen hohen Anteil an chromosomal abnormalen Embryonen produzieren (Munné et al., 1996; Delhanty et al., (Munné et al., 1996; Delanty et al., 1997), möglicherweise aufgrund von Defekten in den Kontrollmechanismen des Zellzyklus, die nicht mit Chromosomenumlagerungen verbunden sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Arbeit die Behauptung nicht stützt, dass Robertson’sche Translokationen zu Embryonen mit abnormalen Spaltungsteilungen prädisponieren. Die PID kann daher in Betracht gezogen werden und hat sich als wirksame Strategie für Träger dieser Chromosomenumlagerungen erwiesen. Das Ausbleiben eines erfolgreichen Ergebnisses bei einem der beschriebenen Paare ist wahrscheinlich auf übergeordnete Fruchtbarkeitsprobleme zurückzuführen, die nicht mit der Translokation zusammenhängen. Wir sind zuversichtlich, dass bei diesem Paar in einem zukünftigen Zyklus eine erfolgreiche Schwangerschaft herbeigeführt werden kann. In jedem Fall von Subfertilität kann die PID als wertvolles Screening auf Ungleichgewichte angesehen werden, selbst wenn das Risiko einer lebensfähigen Chromosomenanomalie gering ist. Bei der Beratung von Paaren, die Träger dieser Translokationen sind, sollte die bisherige geburtshilfliche Vorgeschichte des Paares und anderer Träger in der Familie in Verbindung mit den bekannten Risikowerten für Fehlgeburten und Chromosomenanomalien bei der Geburt berücksichtigt werden; eine PID ist nicht immer indiziert.

Die Autoren möchten den Beitrag der anderen Mitglieder des Guy’s and St Thomas’ Centre for PGD würdigen.