Robertsoniaanse translocaties – reproductieve risico’s en indicaties voor preimplantatie genetische diagnose

Abstract

ACHTERGROND: Robertsoniaanse translocaties brengen reproductieve risico’s met zich mee die afhankelijk zijn van de betrokken chromosomen en het geslacht van de drager. Wij beschrijven vijf paren die zich meldden voor pre-implantatie genetische diagnose (PGD). METHODEN: PGD werd uitgevoerd met behulp van een klievingsstadium (dag 3) embryo biopsie, fluorescentie in-situ hybridisatie (FISH) met locus-specifieke probes, en dag 4 embryo transfer. RESULTATEN: Paar A (45,XX, der(14;21)(q10;q10)) had twee eerdere zwangerschappen, waarvan één met translocatie trisomie 21. Na twee cycli van PGD volgde een succesvolle eenlingzwangerschap. Paar B (45,XX, der(13;14)(q10;q10)) had vier miskramen, twee met translocatietrisomie 14. Eén PGD-cyclus resulteerde in een drieling. Paar C (45,XX, der(13;14)(q10;q10)) was vier jaar lang onvruchtbaar; twee cycli waren onsuccesvol. Paar D (45,XY, der(13;14)(q10;q10)) presenteerde zich met oligozoospermie. Na twee PGD-cycli volgde een eenlingzwangerschap. Paar E (45,XY, der(13;14)(q10;q10)) had een spermatelling binnen het normale bereik en lage niveaus van aneuploïde spermatozoa. PGD werd daarom niet aanbevolen. Er werd geen bewijs gevonden voor een hoge incidentie van embryo’s met chaotische of mozaïekchromosoomcomplementen. CONCLUSIES: Voor vruchtbare paren moeten een zorgvuldige risicobeoordeling en genetische counseling voorafgaan aan de overweging van PGD. Wanneer paren met translocatie geassisteerde conceptie nodig hebben voor subfertiliteit, is PGD een waardevolle screening voor onevenwichtigheid, zelfs wanneer het risico op levensvatbare chromosoomafwijking laag is.

Inleiding

Robertsoniaanse translocaties (centrische fusie van twee acrocentrische chromosomen) komen voor met een prevalentie van ∼1 op 1000 in de algemene bevolking (Gardner en Sutherland, 1996). Verreweg de meest voorkomende zijn de niet-homologe vormen, d.w.z. die waarbij twee verschillende acrocentrische chromosomen betrokken zijn – hetzij twee verschillende D-groep chromosomen (chromosomen 13, 14 en 15), twee verschillende G-groep chromosomen (21 en 22), of een D-groep en een G-groep chromosoom. Bij de meiose vormen deze herschikkingen trivalenties, waarvan de segregatie kan resulteren in gameten die nullisomisch of disomisch zijn voor één van de chromosomen die bij de herschikking betrokken zijn, en bijgevolg in een zygote met trisomie of monosomie voor één van de betrokken chromosomen. Zygoten met monosomie zijn niet levensvatbaar en de meeste translocatietrisomieën zullen naar verwachting resulteren in verlies in het eerste trimester of eerder; sommige overleven echter na het tweede trimester en tot de bevruchting.

De meest voorkomende Robertsoniaanse translocatie is tussen de chromosomen 13 en 14. Deze D/D translocatie maakt ~75% uit van alle Robertsonianen (Gardner en Sutherland, 1996). Het potentieel levendgeboren chromosomaal onevenwichtige resultaat hiervan is translocatie trisomie 13 (Patau syndroom); er is een empirisch risico van voorkomen bij tweede trimester prenatale diagnose van <0,4% (Boué en Gallano, 1984; Gardner en Sutherland, 1996). Er is ook kans op uniparentale disomie (UPD) voor chromosoom 14 na trisomie-redding, met een geschat risico van ~0,1-0,5% (Gardner en Sutherland, 1996). Translocatie trisomie 14 zal naar verwachting resulteren in verlies in het eerste trimester. Voor der(13;14) dragers is het totale risico van miskraam naar verwachting niet significant verschillend van het achtergrondrisico van 15% (Harris et al., 1979) (tot twee miskramen); echter, sommige individuen met een der(13;14) presenteren zich met onvruchtbaarheid of terugkerende spontane abortussen. Andere D/D Robertsonians komen veel minder vaak voor en specifieke risico’s zijn niet afgeleid; echter, van der(13;15) en der(14;15) kan worden verwacht dat ze vergelijkbare risico’s hebben als de der(13;14) (Gardner en Sutherland, 1996).

De meest voorkomende Robertsonian na de der(13;14) is de der(14;21). Het potentieel levendgeboren onevenwichtige resultaat van deze D/G Robertsonian is translocatie trisomie 21 resulterend in Downsyndroom; voor vrouwelijke dragers is het empirische risico van voorkomen bij prenatale diagnose in het tweede trimester 15%, met een risico van 10% op levendgeboren trisomie 21 plus een klein risico op UPD 14, zoals eerder. Voor mannelijke dragers is het tweede-trimesterrisico van translocatietrisomie 21 <0,5% (Boué en Gallano, 1984; Gardner en Sutherland, 1996), mogelijk als gevolg van het selectieve nadeel voor spermatozoa die een extra homoloog van chromosoom 21 dragen.

Andere D/G-robertsonieën waarbij chromosoom 21 betrokken is, zullen naar verwachting soortgelijke reproductieve risico’s hebben als der(14;21); die waarbij chromosoom 22 betrokken is, hebben een lager risico omdat trisomie 22 slechts een zeer beperkt potentieel heeft om levensvatbaar te zijn.

Prenatale diagnose is al vele jaren beschikbaar voor dragers van Robertsoniaanse translocaties. Beëindiging van de zwangerschap in geval van translocatietrisomie is voor sommige paren echter geen aanvaardbare optie en voor dragers van deze translocaties is er toenemende belangstelling voor pre-implantatie genetische diagnose (PGD) in combinatie met geassisteerde conceptie door middel van IVF of intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI).

PGD wordt nu aangeboden door ongeveer 40 centra wereldwijd, waaronder vijf in het VK. Fluorescentie-in-situ hybridisatie (FISH) wordt gebruikt voor geslachtsbepaling bij X-gebonden aandoeningen (Handyside en Delhanty, 1997; Kuo et al., 1998; Staessen et al., 1999; Pettigrew et al., 2000) en om de status te onderzoeken van embryo’s van paren waarvan één partner drager is van een chromosoomherschikking. PGD voor chromosoomherschikkingen begon met het uitwerken van specifieke probes voor elke wederkerige of Robertsoniaanse translocatie (Munné et al., 1998a), waardoor onderscheid kon worden gemaakt tussen normale embryo’s en embryo’s met de gebalanceerde vorm van de translocatie. Een meer algemene aanpak van wederkerige translocaties werd mogelijk (Handyside et al., 1998; Scriven et al., 1998) met de ontwikkeling van subtelomere sondes die specifiek zijn voor elk chromosoom (National Institutes of Health en Institute of Molecular Medicine Collaboration, 1996). Deze aanpak heeft geleid tot succesvolle zwangerschappen voor reciproke translocatiedragers (Van Assche et al., 1999; Munné et al., 2000; Scriven et al., 2000) maar maakt het niet mogelijk onderscheid te maken tussen “normale” en “gebalanceerde” embryo’s. Voor PGD op basis van chromosoomherschikkingen is een zwangerschapspercentage van 19% per embryotransfer gerapporteerd (ESHRE PGD Consortium Steering Committee, 2000).

PGD voor Robertsonian translocaties is door verschillende centra wereldwijd met succes uitgevoerd, zowel door middel van polaire lichaamsbiopsie (Munné et al., 1998a,b), en door blastomeerbiopsie, waarbij een of twee blastomeren uit het embryo worden verwijderd in het 6-10-cellig stadium (dag 3 na de bevruchting) (Escudero et al., 2000; Munné et al., 2000). Sommige centra hebben echter hoge niveaus van mozaïcisme en chaos gerapporteerd in embryo’s van dragers van Robertsoniaanse translocatie (Conn et al., 1998, 1999), wat leidt tot een verminderd zwangerschapssucces. Deze waarnemingen hebben geleid tot de suggestie dat Robertsoniaanse translocaties op de een of andere manier predisponeren voor malsegregatie en/of gebrek aan normale embryonale ontwikkeling.

In ons eigen centrum hebben we een aantal Robertsoniaanse paren beoordeeld en hebben we tot nu toe zeven cycli uitgevoerd voor vier paren, wat resulteerde in drie zwangerschappen en vier geboren baby’s. Dit artikel beschrijft onze ervaringen met Robertson-paren die de mogelijkheid van PGD onderzochten en de details van de uitgevoerde cycli, met inbegrip van gegevens die erop wijzen dat eerdere meldingen van hoge niveaus van abnormale embryo’s bij deze translocatiedragers althans gedeeltelijk artefactisch kunnen zijn.

Materialen en methoden

Karyotypering en cytogenetische work-up voor PGD

Karyotypering door G-banded metafase chromosomenanalyse van gekweekte perifere bloedlymfocyten werd uitgevoerd met standaardtechnieken. Bij FISH-onderzoek op metafase- en interfasekernen werden de hieronder beschreven sondecombinaties en methode gebruikt. Beide partners werden beoordeeld om te verzekeren dat de probes hybridiseerden zoals verwacht; 10 metafase spreads werden van elke partner onderzocht en 200 interfase kernen werden gescoord. Signaalpatronen van de sondes in de interfase kernen werden gescoord volgens conventionele scoringscriteria (Munné et al., 1998b). De sondecombinaties werden kwalitatief beoordeeld met betrekking tot signaaldiscretie en helderheid, en de kwantitatieve gegevens werden gebruikt om de efficiëntie van elke sonde afzonderlijk en de specificiteit van elke assay te schatten. Zoals in het VK vereist is, werd een vergunning verkregen van de Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA) om PGD uit te voeren voor elke verschillende sondecombinatie.

Sperma FISH studies werden uitgevoerd op rijpe sperma koppen gedecondenseerd met 10 mmol/l dithiothreitol (DTT) met behulp van de sonde combinaties en de methode hieronder beschreven.

Ovarian stimulatie, embryo cultuur en biopsie

Deze zijn als eerder beschreven (Scriven et al., 2000). Kort gezegd, luteale fase down-regulering met intranasale gonadotrofinen-releasing hormoon agonist busereline acetaat (Suprefact; Hoechst) werd gevolgd door ovariële stimulatie met 225 i.u. dagelijks van recombinant FSH (Gonal-F, Serono). Humaan choriongonadotrofine (HCG; Profasi, Serono) werd toegediend wanneer ten minste drie follikels >18 mm in diameter waren. Oöcyten werden teruggehaald door middel van echogeleide punctie 36 uur na HCG toediening. Oöcyten en embryo’s werden gekweekt in IVF sequentiële media (Science Scandinavia, Gothenberg, Zweden) onder olie in 5% CO2 in lucht. Voor het verzamelen van de eicellen en de nachtelijke bevruchting werd IVF-medium gebruikt. Normaal bevruchte embryo’s werden op dag 1 overgebracht in G1.2 microdruppels en op dag 2 ‘s middags in G2.2 microdruppels voor een nachtkweek. Op dag 3 werd de embryobiopsie uitgevoerd na decompactie in Ca/Mg-vrij Scandinavian Embryo Biopsy Medium (Science Scandinavia) en aangezuurde Tyrode’s oplossing voor het boren van de zona. Blastomeren werden beoordeeld op de aanwezigheid van kernen voorafgaand aan de biopsie, en een blastomeer met een duidelijke kern werd geïdentificeerd voor verwijdering uit elk embryo. De embryo’s werden vervolgens gewassen en teruggeplaatst in G2.2 micro-druppels tot embryo transfer de volgende dag.

Spreiding van blastomere interfase kernen

Elk blastomeer werd overgebracht naar een 1-2 ul druppel 0,2% Tween 20 in 0,01N HCl-oplossing op een gesilaniseerd dia. De blastomeer werd waargenomen onder een stereomicroscoop tijdens het verspreiden om ervoor te zorgen een kern aanwezig was. De dia’s werden overgelaten aan de lucht drogen gedurende ~ 20 min, gewassen in PBS gedurende 5 min en gedehydrateerd door middel van een ethanol serie.

FISH

Biopsie blastomeren werden gehybridiseerd met probes als volgt: Paar A: locus-specifieke indicator (LSI) 21 (SpectrumOrange; Vysis, Inc., USA) en een gebiotinyleerde 14q subtelomeer probe (niet-commercieel); Paren B, C en D: QuintEssential 13 (digoxygenine-gelabeld, Appligene Oncor Lifescreen) en TelVysion 14q (SpectrumOrange; Vysis Inc., VS). Het doelmateriaal en de probe werden gedurende 5 min. bij 75°C samen gedenatureerd en vervolgens gedurende ten minste 14 uur bij 37°C gehybridiseerd. Stringent wassen om ongebonden probe te verwijderen gebeurde in 2× standaard zout-citraatoplossing (SSC) bij 70-72°C gedurende 5 min. Biotine-gelabelde probe werd gedetecteerd met fluoresceïne-isothiocyanaat (FITC)-Avidine (Vector Labs, Burlingame, CA); digoxygenine-gelabelde probe werd gedetecteerd met FITC-anti-digoxygenine (Boehringer Mannheim, UK). De preparaten werden tegengekleurd met 4,6-diamino-2-fenyl-indool (DAPI)/Vectashield (Vector Labs) en gevisualiseerd met een Olympus fluorescentiemicroscoop, uitgerust met een 83 000 Pinkel-filterset. Beelden werden geproduceerd met behulp van Quips imaging software (Vysis, UK).

Niet-overgebrachte embryo’s werden uitgesplitst en verspreid op dag 4 of 5 en de verkregen kernen werden gehybridiseerd met dezelfde sondemixen als hierboven.

Classificatie van FISH resultaten

FISH foutenpercentages werden berekend zoals hierboven beschreven. Biopsie cellen werden toegewezen een ‘normaal / evenwichtige’ status als FISH duidelijk twee signalen voor elk chromosoom getest, zoals gedefinieerd door gepubliceerde scoring criteria (Munné et al., 1998b). Hele embryo’s kregen de status ‘normaal/gebalanceerd’ als follow-up FISH een uniform ‘normaal/gebalanceerd’ signaalpatroon liet zien binnen de beperkingen van de FISH-assay (95% betrouwbaarheidsinterval (CI) van de specificiteit op basis van de lymfocytenwork-up). Bijvoorbeeld, wanneer de FISH assay een specificiteit van 88% had, zou aan een follow-up embryo de status “normaal/evenwichtig” worden toegekend als maximaal 3 van de 12 kernen een afwijkend signaalpatroon hadden, ervan uitgaande dat geen plausibel mechanisme voor de afwijkende signaalpatronen (bijvoorbeeld een duidelijke aanwijzing voor een tweede cellijn) kon worden aangevoerd.

Biopsiecellen en hele embryo’s kregen een ‘onevenwichtige’ status als de kernen een duidelijke en consistente afwijking van het ‘normale/evenwichtige’ signaalpatroon vertoonden.

Biopsiecellen kregen een ‘onovertuigende’ status als het signaalpatroon geen duidelijk normaal resultaat was, meestal omdat twee signalen dicht bij elkaar lagen, wat ofwel als twee signalen, ofwel als één ‘gesplitst’ signaal kon worden gescoord. Hele embryo’s kregen een ‘onbesliste’ status als de kwaliteit van de verkregen kernen resulteerde in slechte hybridisatie, wat betekende dat een sluitende diagnose niet mogelijk was.

Grote embryo’s kregen een ‘mozaïek’ status als er aanwijzingen waren voor twee cellijnen, gebaseerd op ≥2 kernen voor elke cellijn.

Aan hele embryo’s werd de status ‘chaotisch’ toegekend als er onvoldoende kernen waren (d.w.z. buiten het 95% CI, zoals hierboven) met uniforme scanbare signaalpatronen om het embryo aan een van de andere categorieën toe te wijzen.

Resultaten

Geval A:

De 39-jarige vrouwelijke partner had het karyotype 45,XX,der(14;21)(q10;q10). Dit paar had één fenotypisch normaal kind (karyotype niet bekend) en bij een eerdere zwangerschap was een translocatie trisomie 21 (syndroom van Down) gevonden. FISH-work-up voor dit paar toonde aan dat de doeltreffendheid van de LSI 21-sonde en de 14q-sonde respectievelijk 97,4 en 90,7% was. De specificiteit van de test was 88,3%. Er werden twee PGD-cycli uitgevoerd.

In de eerste cyclus werden 11 oöcyten verzameld, waarvan er zeven normaal bevrucht raakten, en van vijf embryo’s werd op dag 3 een biopsie genomen. Hiervan gaven er vier een normaal/gebalanceerd signaalpatroon in de biopsiecel, en de drie met de beste morfologie op dag 4 werden overgeplaatst. Dit resulteerde niet in een zwangerschap. Het vijfde embryo vertoonde een +14, +21 signaalpatroon. De niet-overgeplaatste embryo’s en twee abnormaal bevruchte embryo’s werden op dag 4 verspreid. De vervolg FISH bevestigde de diagnose op het niet overgeplaatste, normaal/evenwichtig embryo, terwijl het vijfde embryo een chaotisch, triploïd complement vertoonde. De resultaten zijn gedetailleerd in tabel I.

In de tweede cyclus werden 15 oöcyten verzameld, 10 bevruchtten normaal en van negen embryo’s werd op dag 3 een biopsie genomen. Hiervan vertoonden er drie een normaal/evenwichtig signaalpatroon; alle drie werden overgeplaatst, en een eenlingzwangerschap was het gevolg. Het paar koos voor chorion villus sampling bij 12 weken zwangerschap en de foetus bleek de gebalanceerde vorm van de translocatie te hebben: 45,XX,der(14;21)(q10;q10). Een fenotypisch normaal meisje werd geboren bij 38 weken zwangerschap. Van de niet overgeplaatste embryo’s toonde de biopsie-diagnose één van elk +21, -21, +14 en -14, en twee die niet doorslaggevend waren. Follow-up FISH na het uitspreiden van het embryo bevestigde de diagnoses trisomie 21 en monosomie 21, maar de resterende kernen van de embryo’s die als aneuploïd voor chromosoom 14 waren gediagnosticeerd, kwamen overeen met een normaal/gebalanceerd chromosoomcomplement. Bovendien was een van de embryo’s met een onduidelijke biopsie-diagnose ook consistent met normaal/evenwichtig, terwijl het andere was gedegenereerd en slechts één kern werd gevonden na verspreiding en er geen diagnose werd verkregen. Een abnormaal bevrucht embryo bleek mozaïek-triploïd te zijn.

Dus voor dit paar, waarbij het mogelijk was een diagnose te stellen en abnormaal bevruchte embryo’s uit te sluiten, was het totale percentage embryo’s dat consistent was met alternerende segregatie (normaal/evenwichtig) 77%, met 15% consistent met aangrenzende segregatie (translocatietrisomie of monosomie). Twee van de normaal-evenwichtige embryo’s werden bij biopsie als onevenwichtig gediagnosticeerd, waarschijnlijk als gevolg van een fout in de FISH-techniek. Deze resultaten zijn gedetailleerd in tabel I.

Zaak B

De 34-jarige vrouwelijke partner had het karyotype 45,XX,der(13;14)(q10;q10) en presenteerde zich met een voorgeschiedenis van vier miskramen, waarvan er twee waren gekaryotypeerd en trisomie 14 bleken te zijn. FISH work-up toonde aan dat de efficiëntie van de QuintEssential 13 probe en de TelVysion 14q probe respectievelijk 97,2 en 91,0% waren. De specificiteit van de test was 88,5%. Er werd één PGD-cyclus uitgevoerd.

Tien oöcyten werden verzameld, waarvan er acht normaal bevrucht raakten met IVF. Van acht embryo’s werd op dag 3 een biopsie genomen, waarvan er vijf een normaal/evenwichtig signaalpatroon vertoonden (tabel I). Drie van deze embryo’s werden teruggeplaatst, wat resulteerde in een drielingzwangerschap en de daaropvolgende geboorte van twee jongens en een meisje, allen fenotypisch normaal en dragers van de translocatie. Van de resterende embryo’s werden er bij biopsie twee gediagnosticeerd als +13 en één als +14. De diagnose trisomie 14 en één van de trisomieën 13 werden bij follow-up bevestigd; het derde abnormale embryo bleek een chaotisch chromosoomcomplement te hebben. Twee abnormaal bevruchte embryo’s werden ook verspreid; één was een triploïd mozaïek en het andere was haploïd.

Van de embryo’s was dus 63% consistent met alternate segregatie en 25% consistent met adjacent segregatie. Deze resultaten zijn gedetailleerd in tabel I.

Geval C

De 37-jarige vrouwelijke partner had een 45,XX,der(13;14)(q10;q10) karyotype. Na vier jaar zonder anticonceptie was er geen zwangerschap tot stand gekomen. Er werden twee PGD-cycli uitgevoerd.

In de eerste cyclus werden zes oöcyten verzameld waarvan er twee werden bevrucht met IVF. Eén embryo was geschikt voor biopsie en werd gediagnosticeerd als normaal/evenwichtig en overgeplaatst. Dit resulteerde niet in een zwangerschap. Een abnormaal bevrucht embryo werd uitgespreid en haploïd bevonden.

In de tweede cyclus werden vijf oöcyten verzameld waarvan er twee geschikt waren voor injectie met behulp van ICSI. Beide resulteerden in embryo’s die geschikt waren voor biopsie, werden gediagnosticeerd als normaal/evenwichtig en overgeplaatst. Er ontstond geen zwangerschap (zie tabel I).

Zaak D

De 35-jarige mannelijke partner (vrouwelijke partner was 34 jaar) had het karyotype 45,XY,der(13;14)(q10;q10) en presenteerde zich met oligozoöspermie (0,2-2×106/ml). Het paar was nog niet eerder zwanger geworden. FISH van het sperma gaf aan dat 14% van de gameten aneuploïd waren voor chromosoom 13 of chromosoom 14. Er werden twee PGD-cycli uitgevoerd.

In de eerste cyclus werden vijf oöcyten verzameld en vier daarvan bevruchtten normaal na ICSI. Van vier embryo’s werd op dag 3 een biopsie genomen; drie daarvan werden als normaal/gebalanceerd gediagnosticeerd en twee werden teruggeplaatst, maar er ontstond geen zwangerschap. Het derde normaal/gebalanceerde embryo werd verspreid en bleek bij follow-up normaal/gebalanceerd te zijn. Het vierde embryo was onduidelijk bij de biopsie en bleek monosomie 14 te hebben bij de follow-up.

In de tweede cyclus werden vijf oöcyten verzameld en alle bevruchtten normaal na ICSI. Van vijf embryo’s werd op dag 3 een biopsie genomen, waarvan er drie als normaal/evenwichtig werden gediagnosticeerd en op dag 5 werden teruggeplaatst. Van de twee embryo’s die niet werden teruggeplaatst, werd één gediagnosticeerd als +13 en één als -14. In beide gevallen was de follow-up echter niet doorslaggevend. Van de embryo’s was 67% dus consistent met een normaal/evenwichtig complement voor de translocatiechromosomen. Een singleton zwangerschap was het gevolg en het paar weigerde prenatale diagnostiek. Een gedetailleerde scan van de afwijkingen van de foetus bij een zwangerschapsduur van 20 weken toonde aanzienlijke foetale afwijkingen, waaronder agenese van het corpus callosum, een neurale buisdefect en een ventrale septum hartafwijking. Het karyotype van de foetus bleek na amniocentese primaire trisomie 18 te zijn. Deze afwijking was waarschijnlijk niet gerelateerd aan de translocatie, maar een interchromosomaal effect kan niet worden uitgesloten (Blanco et al., 2000).

Zaak E:

De 41-jarige mannelijke partner (vrouwelijke partner was 37 jaar) (karyotype 45,XY,der(13;14)(q10;q10)) had een spermatelling binnen het normale bereik. De translocatie was een incidentele bevinding en de vruchtbaarheid van het paar was niet vastgesteld. Spermastudies toonden aan dat 1,5% van de spermatozoa disomie 13 of 14 hadden; PGD werd niet aanbevolen omdat het paar een grote kans heeft op het bereiken van een levensvatbare, chromosomaal normale zwangerschap zonder PGD.

Deze resultaten zijn samengevat in de tabellen I en II. Figuur 1 toont twee verschillende embryo biopsies en follow-up resultaten.

Discussie

Van de hier beschreven normaal bevruchte embryo’s was 20% het resultaat van abnormale segregatie van de translocatie. Dit is aanzienlijk hoger dan de theoretische risico’s bij prenatale diagnose, waarschijnlijk omdat in vivo de meeste abnormale embryo’s er niet in zouden slagen een zwangerschap tot stand te brengen. De screening van embryo’s met een onevenwichtig product van de Robertsonian vóór de transfer zou naar verwachting de kans op een succesvolle zwangerschap verhogen. Aangezien het totale aantal doorgaande zwangerschappen na PGD van dezelfde orde is als het aantal zwangerschappen na IVF/ICSI voor onvruchtbaarheid, kan PGD worden beschouwd als een nuttige aanvulling op geassisteerde conceptie voor paren met Robertsonian translocaties die ook vruchtbaarheidsproblemen hebben. Dit staat los van de aard van de Robertsoniaan of van de empirische reproductieve risico’s die ermee gepaard gaan.

Echter is counseling noodzakelijk voor paren met bewezen vruchtbaarheid. Het is mogelijk dat een geschiedenis van recidiverend zwangerschapsverlies geen verband houdt met de translocatie, vooral in het geval van 13;14 Robertsoniaanse translocaties; dit verband kan alleen worden vastgesteld door karyotypering van de producten van conceptie, zoals in het geval B hierboven, waar bij twee van de vier miskramen trisomie 14 was aangetoond. Als PGD wordt aangevraagd voor paren waarbij geen verband is vastgesteld, moet worden overwogen of het wenselijk is een vruchtbare vrouw aan IVF-procedures te onderwerpen wanneer de rol van de translocatie niet bekend is. De mogelijkheid van andere factoren die een rol spelen, zoals het antifosfolipidensyndroom, moet grondig worden onderzocht en het paar moet dienovereenkomstig worden geadviseerd.

De empirische reproductieve risico’s voor mannelijke dragers van 13;14 Robertsonian translocatie zijn gering. FISH van het sperma met behulp van sondes voor de translocatiechromosomen kan worden gebruikt om het niveau van aneuploïdie vast te stellen, en in het geval van een normaal aantal zaadcellen en lage aneuploïde niveaus is PGD misschien niet geïndiceerd, zoals in geval E. Voor sommige mannen met oligozoöspermie en een Robertsoniaanse translocatie, zoals in geval D, kan ICSI nodig zijn om de onvruchtbaarheid te verhelpen, in welk geval PGD een nuttige aanvulling zou zijn, zoals hierboven besproken.

Er zijn hoge niveaus van mozaïcisme en chaos in embryo’s van Robertsoniaanse translocatiedragers gerapporteerd (Conn et al., 1998, 1999). Deze auteurs vonden dat slechts 13% van de geteste embryo’s normaal of evenwichtig waren voor de translocatiechromosomen. In de hier gerapporteerde cycli, met uitzondering van de abnormaal bevruchte embryo’s, was 70% van de embryo’s normaal of in evenwicht voor de translocatiechromosomen. Slechts twee embryo’s (6%) waren chaotisch, en echt mozaïcisme werd alleen gezien in de abnormaal bevruchte embryo’s (Tabel I). Sommige embryo’s hadden tetraploïde cellen, wat wijst op falen van karyokinese en/of cytokinese in de bemonsterde cel en beschouwd werd als een normale waarneming. Deze embryo’s werden daarom niet als mozaïek geclassificeerd. Onze bevindingen verschillen van het gepubliceerde cijfer van 51% van de embryo’s die als mozaïek of chaotisch werden geclassificeerd; deze hoge niveaus kunnen een weerspiegeling zijn van de kweekomstandigheden van het embryo (Scriven et al., 2000). Wij concluderen dat Robertsoniaanse translocaties niet predisponeren voor abnormale celdeling in embryo’s in het splitsingsstadium, hoewel het mogelijk blijft dat sommige paren een hoog percentage chromosomaal abnormale embryo’s voortbrengen (Munné et al., 1996; Delhanty et al, 1997), mogelijk als gevolg van defecten in de controlemechanismen van de celcyclus die geen verband houden met chromosoomherschikkingen.

Concluderend kan uit dit artikel niet worden geconcludeerd dat Robertsoniaanse translocaties predisponeren voor embryo’s met abnormale splijtingsdelingen. PGD kan daarom worden overwogen, en is een effectieve strategie gebleken voor dragers van deze chromosoomherschikkingen. Het uitblijven van een succesvol resultaat bij een van de beschreven paren is waarschijnlijk te wijten aan doorslaggevende vruchtbaarheidsproblemen, die geen verband houden met de translocatie. Wij hebben goede hoop dat dit paar in een volgende cyclus alsnog een succesvolle zwangerschap kan krijgen. In elk geval van subfertiliteit kan PGD worden beschouwd als een waardevolle screening op onevenwichtigheid, zelfs wanneer het risico op een levensvatbare chromosoomafwijking gering is. Bij de counseling van paren die drager zijn van deze translocaties moet rekening worden gehouden met de eerdere obstetrische geschiedenis van het paar en andere dragers in de familie, in combinatie met de vastgestelde risicocijfers voor miskramen en chromosoomafwijkingen bij de geboorte; PGD is niet altijd geïndiceerd.

Tabel I.

Resultaten van de zeven PGD-cycli die zijn uitgevoerd voor paren A-D.

Case . Karyotype . Cyclus . Oocyten . Biopsie-diagnose . Getransfereerd . Volgdiagnose .
. . . verzameld . bevrucht . biopsie . . . .
*Embryo’s waarvoor geen biopsie is verricht, waren abnormaal bevrucht.
A 45,XX,der(14;21)(q10;q10) 1 11 7 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
niet gebalanceerd (+14,+21) geen chaotisch
geen biopsie* inconclusief
geen biopsie* normaal/evenwichtig
10 9 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
niet gebalanceerd (+21) geen onevenwichtig (+21)
onevenwichtig (-21) geen onevenwichtig (-21)
onevenwichtig (-14) geen normaal/gebalanceerd
onevenwichtig (+14) geen normaal/evenwichtig
onomstotelijk geen normaal/evenwichtig
geen biopsie* triploïd (+21) mozaïek
B 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 10 10 8 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
geen normaal/gebalanceerd
geen onevenwichtig (+13)
onevenwichtig (+13) geen chaotic
onevenwichtig (+14) geen onevenwichtig (+14)
geen biopsie* triploïd mozaïek
geen biopsie* haploïd mozaïek
C 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 6 2 1 normaal/gebalanceerd ja none
geen biopsie* ?haploïd
2 5 2 2 2 × (normaal/gebalanceerd) ja none
D 45,XY,der(13;14)(q10;q10) 1 5 4 2 × (normaal/gebalanceerd) ja geen
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
inconclusief geen uitgebalanceerd (-14)
2 5 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
ongebalanceerd (+13) geen onzeker
onevenwichtig (-14) geen onomstotelijk
Case . Karyotype . Cyclus . Oocyten . Biopsie-diagnose . Getransfereerd . Volgdiagnose .
. . . verzameld . bevrucht . biopsie . . . .
*Embryo’s waarvoor geen biopsie is verricht, waren abnormaal bevrucht.
A 45,XX,der(14;21)(q10;q10) 1 11 7 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
niet gebalanceerd (+14,+21) geen chaotisch
geen biopsie* inconclusief
geen biopsie* normaal/evenwichtig
10 9 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
niet gebalanceerd (+21) geen onevenwichtig (+21)
onevenwichtig (-21) geen onevenwichtig (-21)
onevenwichtig (-14) geen normaal/gebalanceerd
onevenwichtig (+14) geen normaal/evenwichtig
onomstotelijk geen normaal/evenwichtig
geen biopsie* triploïd (+21) mozaïek
B 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 10 10 8 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
geen normaal/gebalanceerd
geen onevenwichtig (+13)
onevenwichtig (+13) geen chaotic
onevenwichtig (+14) geen onevenwichtig (+14)
geen biopsie* triploïd mozaïek
geen biopsie* haploïd mozaïek
C 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 6 2 1 normaal/gebalanceerd ja none
geen biopsie* ?haploïd
2 5 2 2 2 × (normaal/gebalanceerd) ja none
D 45,XY,der(13;14)(q10;q10) 1 5 4 4 2 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
inconclusief geen onevenwichtig (-)14)
2 5 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
ongebalanceerd (+13) geen onzeker
onevenwichtig (-14) geen niet overtuigend
Tabel I.

Resultaten van de zeven PGD-cycli die zijn uitgevoerd voor paren A-D.

Geval . Karyotype . Cyclus . Oocyten . Biopsie-diagnose . Getransfereerd . Volgdiagnose .
. . . verzameld . bevrucht . biopsie . . . .
*Embryo’s waarvoor geen biopsie is verricht, waren abnormaal bevrucht.
A 45,XX,der(14;21)(q10;q10) 1 11 7 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
niet gebalanceerd (+14,+21) geen chaotisch
geen biopsie* inconclusief
geen biopsie* normaal/evenwichtig
10 9 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
niet gebalanceerd (+21) geen onevenwichtig (+21)
onevenwichtig (-21) geen onevenwichtig (-21)
onevenwichtig (-14) geen normaal/gebalanceerd
onevenwichtig (+14) geen normaal/evenwichtig
onomstotelijk geen normaal/gebalanceerd
onomstotelijk
geen biopsie* triploïd (+21) mozaïek
B 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 10 10 8 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
geen normaal/gebalanceerd
geen onevenwichtig (+13)
onevenwichtig (+13) geen chaotic
onevenwichtig (+14) geen onevenwichtig (+14)
geen biopsie* triploïd mozaïek
geen biopsie* haploïd mozaïek
C 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 6 2 1 normaal/gebalanceerd ja none
geen biopsie* ?haploïd
2 5 2 2 2 × (normaal/gebalanceerd) ja none
D 45,XY,der(13;14)(q10;q10) 1 5 4 4 2 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
inconclusief geen uitgebalanceerd (-14)
2 5 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
ongebalanceerd (+13) geen onzeker
onevenwichtig (-14) geen onomstotelijk
Case . Karyotype . Cyclus . Oocyten . Biopsie-diagnose . Getransfereerd . Volgdiagnose .
. . . verzameld . bevrucht . biopsie . . . .
*Embryo’s waarvoor geen biopsie is verricht, waren abnormaal bevrucht.
A 45,XX,der(14;21)(q10;q10) 1 11 7 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
ongebalanceerd (+14,+21) geen chaotisch
geen biopsie* inconclusief
geen biopsie* normaal/evenwichtig
10 9 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
niet gebalanceerd (+21) geen onevenwichtig (+21)
onevenwichtig (-21) geen onevenwichtig (-21)
onevenwichtig (-14) geen normaal/gebalanceerd
onevenwichtig (+14) geen normaal/evenwichtig
onomstotelijk geen normaal/evenwichtig
geen biopsie* triploïd (+21) mozaïek
B 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 10 10 8 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
geen normaal/gebalanceerd
geen onevenwichtig (+13)
onevenwichtig (+13) geen chaotic
onevenwichtig (+14) geen onevenwichtig (+14)
geen biopsie* triploïd mozaïek
geen biopsie* haploïd mozaïek
C 45,XX,der(13;14)(q10;q10) 1 6 2 1 normaal/gebalanceerd ja none
geen biopsie* ?haploïd
2 5 2 2 2 × (normaal/gebalanceerd) ja none
D 45,XY,der(13;14)(q10;q10) 1 5 4 4 2 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
normaal/gebalanceerd geen normaal/gebalanceerd
inconclusief geen uitgebalanceerd (-14)
2 5 5 3 × (normaal/gebalanceerd) ja nee
ongebalanceerd (+13) geen onzeker
onevenwichtig (-14) geen niet overtuigend

Tabel II.

Samenvatting van de factoren waarmee rekening werd gehouden bij de counseling voor PGD en het resultaat voor de vijf paren die in dit document zijn beschreven

Case . Fertiliteit . Theoretisch risico . Obstetrische voorgeschiedenis . PGD . Zwangerschap vastgesteld .
A vruchtbaar significant 1 abnormale zwangerschap als gevolg van de translocatie ja ja
B vruchtbaar laag 2 abnormale zwangerschappen als gevolg van de translocatie ja ja
C female factor onvruchtbaarheid laag none yes no
D male factor onvruchtbaarheid laag none yes ja
E normaal aantal zaadcellen laag nee nee
Geval . Vruchtbaarheid . Theoretisch risico . Obstetrische voorgeschiedenis . PGD . Zwangerschap vastgesteld .
A vruchtbaar significant 1 abnormale zwangerschap als gevolg van de translocatie ja ja
B vruchtbaar laag 2 abnormale zwangerschappen als gevolg van de translocatie ja ja
C female factor onvruchtbaarheid laag none yes no
D male factor onvruchtbaarheid laag none yes ja
E normaal aantal zaadcellen laag nee nee
Tabel II.

Samenvatting van de factoren waarmee rekening werd gehouden bij de counseling voor PGD en het resultaat voor de vijf paren die in dit document zijn beschreven

Case . Fertiliteit . Theoretisch risico . Obstetrische voorgeschiedenis . PGD . Zwangerschap vastgesteld .
A vruchtbaar significant 1 abnormale zwangerschap als gevolg van de translocatie ja ja
B vruchtbaar laag 2 abnormale zwangerschappen als gevolg van de translocatie ja ja
C female factor onvruchtbaarheid laag none yes no
D male factor onvruchtbaarheid laag none yes ja
E normaal aantal zaadcellen laag nee nee
Geval . Vruchtbaarheid . Theoretisch risico . Obstetrische voorgeschiedenis . PGD . Zwangerschap vastgesteld .
A vruchtbaar significant 1 abnormale zwangerschap als gevolg van de translocatie ja ja
B vruchtbaar laag 2 abnormale zwangerschappen als gevolg van de translocatie ja ja
C female factor onvruchtbaarheid laag none yes no
D male factor onvruchtbaarheid laag none yes ja
E normaal aantal zaadcellen laag nee nee
.

Embryo biopsie en follow-up kernen van twee embryo’s. De kern van de gebiopsieerde cel bevindt zich in het witte kader; de resterende kernen werden verkregen na lysis van het hele embryo op dag 4. (a) Een embryo dat overeenkomt met monosomie 21 van een der (14;21)-cyclus en illustreert dat in embryo’s in het splitsingsstadium onevenwichtige chromosoomcomplexen worden aangetroffen die naar verwachting de prenatale diagnose niet zullen overleven. De dimorfe kernen binnen de rode doos suggereren post-zygotische nondisjunction van chromosoom 21. Nader onderzoek met sondes voor extra chromosomen toonde echter een willekeurige tetraploïde verdeling van chromosomen tussen de twee kernen en het is zeer waarschijnlijk dat beide kernen afkomstig zijn van één enkel binucleaat blastomeer. (b) Een embryo dat consistent is met translocatietrisomie 13 uit een der(13;14)-cyclus.

Figuur 1.

Embryobiopsie en follow-up kernen van twee embryo’s. De kern van de gebiopsieerde cel bevindt zich in het witte kader; de resterende kernen werden verkregen na lysis van het hele embryo op dag 4. (a) Een embryo dat overeenkomt met monosomie 21 van een der (14;21)-cyclus en illustreert dat in embryo’s in het splitsingsstadium onevenwichtige chromosoomcomplexen worden aangetroffen die naar verwachting de prenatale diagnose niet zullen overleven. De dimorfe kernen binnen de rode doos suggereren post-zygotische nondisjunction van chromosoom 21. Nader onderzoek met sondes voor extra chromosomen toonde echter een willekeurige tetraploïde verdeling van chromosomen tussen de twee kernen en het is zeer waarschijnlijk dat beide kernen afkomstig zijn van één enkel binucleaat blastomeer. (b) Een embryo dat consistent is met translocatietrisomie 13 uit een der(13;14)-cyclus.

4

Aan wie de correspondentie moet worden gericht. E-mail: [email protected]

De auteurs willen hun erkentelijkheid betuigen voor de bijdrage van de andere leden van het Guy’s and St Thomas’ Centre for PGD.

Blanco, J., Egozcue, J. and Vidal, F. (

2000

) Interchromosomale effecten voor chromosoom 21 bij dragers van structurele chromosoomherschikkingen bepaald door fluorescentie in situ hybridisatie op spermakernen.

Hum. Genet.

,

106

,

500

-505.

Boue, A. and Gallano, P. (

1984

) A collaborative study of the segregation of inherited chromosome structural rearrangements in 1356 prenatal diagnoses.

Prenat. Diagn.

,

4

,

45

-67.

Conn, C.M., Harper, J.C., Winston, R.M.L. and Delhanty, J.D.A. (

1998

) Onvruchtbare paren met Robertsonian translocatie: preimplantatie genetische analyse van embryo’s onthult chaotische splijtingsdelingen.

Hum. Genet.

,

102

,

117

-123.

Conn, C.M., Cozzi, J., Harper, J.C. et al. (

1999

) Preimplantatie genetische diagnose voor paren met een hoog risico op zwangerschap met het Down-syndroom als gevolg van ouderlijke translocatie of mozaïcisme.

J. Med. Genet.

,

36

,

45

-50.

Delhanty, J.D.A., Harper, J.C., Ao, A. et al. (

1997

) Meerkleurige FISH detecteert frequent chromosomaal mozaïcisme en chaotische deling in normale preimplantatie-embryo’s van vruchtbare patiënten.

Hum. Genet.

,

99

,

755

-760.

Escudero, T., Lee, M., Carrel, D. et al. (

2000

) Analyse van chromosoomafwijkingen in sperma en embryo’s van twee 45,XY,t(13;14)(q10;q10) dragers.

Prenat. Diagn.

,

20

,

599

-602.

ESHRE PGD Consortium Steering Committee (

2000

) ESHRE Preimplantation Genetic Diagnosis (PGD) Consortium: data collection II (mei 2000).

Hum. Reprod.

,

15

,

2673

-2683.

Gardner, R.J.M. and Sutherland, G.R. (1996) Chromosome Abnormalities and Genetic Counselling. 2nd edn, Oxford University Press, Oxford.

Handyside, A.H. and Delhanty, J.D.A. (

1997

) Preimplantation genetic diagnosis: strategies and surprises.

Trends Genet.

,

13

,

270

-275.

Handyside, A.H., Scriven, P.N. and Mackie Ogilvie, C. (

1998

) The future of preimplantation genetic diagnosis.

Hum. Reprod.

,

13

,

249

-255.

Harris, D.J., Hankins, L. and Begleiter, M.L. (

1979

) Reproductive risk of t(13q14q)carriers: case report and review.

Am. J. Med. Genet.

,

3

,

175

-181.

Kuo. H.C., Mackie Ogilvie, C. and Handyside, A.H. (

1998

) Chromosomal mosaicism in cleavage-stage human embryos and the accuracy of single-cell genetic analysis.

J. Ass. Reprod. Genet.

,

15

,

275

-279.

Munné, S., Alonso, M.L. and Grifo, J. (

1996

) Case report: Ongewoon hoog percentage aneuploide embryo’s bij een 28-jarige vrouw met incontinentia pigmenti.

Cytogenet. Cell Genet.

,

72

,

43

-45.

Munné, S., Fung, J., Cassel, M.J. et al. (

1998

) Preimplantatie genetische analyse van translocaties: case-specifieke probes voor interfase celanalyse.

Hum. Genet.

,

102

,

663

-674.

Munné, S., Maquez, C., Magli, C. et al. (

1998

) Criteria voor de preimplantatie genetische diagnose van numerieke afwijkingen voor de chromosomen X, Y, 12, 16, 18 en 21.

Mol. Hum. Reprod.

,

4

,

863

-870.

Munné, S., Morrison, L., Fung, J. et al. (

1998

) Spontane abortussen worden verminderd na preconceptionele diagnose van translocaties.

J. Assis. Reprod. Genet.

,

15

,

290

-296.

Munné, S., Sandalinas, M., Escudero, T. et al. (

2000

) Outcome of preimplantation genetic diagnosis of translocations.

Fertil. Steril.

,

73

,

1209

-1218.

National Institutes of Health and Institute of Molecular Medicine Collaboration (

1996

) A complete set of human telomeric probes and their clinical application.

Nature Genet.

,

14

,

86

-89.

Pettigrew, R., Kuo, H.C., Scriven, P. et al. (

2000

) Een zwangerschap na PGD voor X-gebonden incontinentia pigmenti (Bloch-sulzberger syndroom): case report.

Hum. Reprod.

,

15

,

2650

-2652.

Scriven, P.N., Handyside, A.H. and Mackie Ogilvie, C. (

1998

) Chromosoom translocaties: segregatie modes en strategieën voor preimplantatie genetische diagnostiek.

Prenat. Diag.

,

18

,

1437

-1449.

Scriven, P.N., O’Mahony, F., Bickerstaff, H. et al. (

2000

) Klinische zwangerschap na blastomeerbiopsie en PGD voor een reciproke translocatiedrager: analyse van meiotische uitkomsten en embryokwaliteit in twee IVF-cycli.

Prenat. Diag.

,

20

,

587

-592.

Staessen, C., Van Assche, E., Joris, H. et al. (

1999

) Klinische ervaring met geslachtsbepaling door fluorescente in-situ hybridisatie voor preimplantatie genetische diagnostiek.

Mol. Hum. Reprod.

,

5

,

382

-389.

Van Assche, E., Staessen, C., Vegetti, W. et al. (

1999

) Preimplantatie genetische diagnose en sperma analyse door fluorescentie in-situ hybridisatie voor de meest voorkomende reciproke translocatie t(11;22).

Mol. Hum. Reprod.

,

5

,

682

-690.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.