NGS - Next Generation Sequencing

Dieses Verfahren ist der neue Gold-Standard für PGS (Aneuploidie-Screening) und PGD, wenn z.B. familiär bedingte "größere" Translokationen nachgewiesen oder ausgeschlossen werden sollen (~kann im Elternteil durch die Analyse des Karyotyps - gängiges Verfahren - nachgewiesen werden). Diese Abklärung erfordert kein Set-Up. NGS hat die Array CGH-Methode ersetzt und kombiniert PGD und PGS in einer einzigen Untersuchung. Die Auflösung ist dieselbe wie bei der Array CGH, aber bei diesem Verfahren ist "Multiplexing" möglich (gleichzeitige Analyse bis zu 24 Embryonen), verbesserter Dynamikbereich für Abweichungen, höhere Sensitivität bei der Quantifizierung und die zuverlässigere Bestimmung des Signal-Rausch (Signal vs. Noise) Verhältnisses = einfachere Beurteilung der Ergebnisse, einschließlich der Bewertung der Mosaik-Befunde.

Karyomapping ist auf den Nachweis von monogenetischen Erkrankungen im Rahmen einer PGD ausgelegt, aber untersucht parallel dazu das etwaige Vorliegen bestimmter Formen von "zufälligen" Aneuploidien (= Kombination von PGD zur Diagnostik von monogenetischen Erkrankungen mit einem partiellen PGS). Karyomapping ist die genomweite Genotypisierung einer Zelle, d.h. die Technik kann für jedes Gen angewendet werden und es ist daher nicht notwendig, krankheits- oder familienspezifische Tests bereitzustellen. Es handelt sich um eine "indirekte" molekulargenetische Analyse, d.h. die Mutation wird nicht direkt nachgewiesen, sondern das "falsche/mutierte" Allel des gesuchten Gens (Target-Gen) wird durch das Vorliegen eines Einzelnukleotidpolymorphismus (single nucleotide polymorphisms, SNP) am Locus (Genort) belegt (Haplotypisierung). Die indirekte Analyse ist die verlässlichere Methode, da jene nicht nur die "eine", sondern mehrere Mutationsstellen (SNPs) untersucht (aufgrund des Risikos des Ausfalls eines Allels - Englisch: allele drop-out), ist diese Methode für die Untersuchung von Embryonen besser geeignet. Für diese Untersuchung wird ein Set-Up benötigt: durch die Analyse der elterlichen Haplotypen und Referenzproben eines bekannten Genotyps (z.B. betroffenes Kind) muss bestimmt werden, welche Haplotypen an welche Mutation(en) gekoppelt sind.

FISH - Fluorescence in situ hybridization

Die FISH-Methode (Fluorescence in situ hybridization) ist ein zytogenetischer Test. FISH wird gegebenenfalls angewendet bei einer PGD zur Abklärung von familiär bedingten Translokationen kleinerer Segmente (unterhalb der Auflösung von Array CGH oder NGS). In der Regel kann diese Art von familiär bedingter Chromosomentranslokation nicht durch eine routinemäßige Analyse des Karyotyps eines Elternteils nachgewiesen werden. Die Möglichkeiten dieses Verfahren mit einem Aneuploidie Screening (PGS) anderer Chromosomen zu verbinden, sind begrenzt. Ein Set-Up (Untersuchung der Eltern vor einer Untersuchung der Embryonen) ist zwingend erforderlich.

aCGH - Array-comparative genomic hybridisation

Als Vorgängermethode des NGS gilt aCGH als gängiges Verfahren bei PGS und PGD, z.B. zum Nachweis familiär bedingten "größeren" Translokationen (~kann im Elternteil durch die Analyse des Karyotyps nachgewiesen werden). Eine PGD zur Abklärung von familiär bedingten Translokationen erfordert kein Set-Up. Array CGH kombiniert PGD und PGS in einer einzigen Analyse (neben dem Nachweis von familiär bedingten unbalancierten Translokationen wird auch nach "zufälligen" Aneuploidien bei anderen Chromosomen gesucht).

PCR - Polymerase Chain Reaction

PCR ist die gängigste molekulargenetische Methode, die in vielen genetischen Analysen zur Anwendung kommt. Wenn im Zusammenhang mit der Präimplantationsdiagnostik der Begriff PCR als "Standalone"-Verfahren genannt wird, handelt es sich immer um eine genetische Untersuchung auf monogen erbliche Krankheiten. Durch das PCR-Verfahren können pathogene Mutationen nachgewiesen werden, aber ähnlich wie beim Karyomapping besteht das Grundprinzip des Verfahrens auch hier im indirekten Nachweis. Der Unterschied besteht darin, dass mit dem PCR-Verfahren nicht "SNPs", also Einzelnukleotid Polymorphismen (single nucleotide polymorphisms) nachgewiesen werden können, sondern "Short Tandem Repeat"-Polymorphismen (STR). Die Anwendung des PCR-Verfahrens zum Nachweis einer monogen erblichen Krankheit im Rahmen der Präimplantationsdiagnostik erfordert immer eine sorgfältige und spezifische Ausgestaltung des gesamten Analyseaufbaus unter Berücksichtigung der jeweiligen Erkrankung, der Stelle, wo die Mutation auftritt und der STR-Genotypen bei Familienmitgliedern. Obwohl die Anzahl der STRs, die hierbei analysiert werden geringer ist als die Anzahl der SNPs, die beim Karyomapping analysiert werden, ist eine solche erweiterte Versuchsanordnung ("Set-Up") sehr mühsam und damit zeitraubend. Die Anwendung des PCR-Verfahrens macht die gleichzeitige Durchführung eines Prä-implantations-Screenings (PGS) unmöglich. Insgesamt kann festgestellt werden, dass es sich beim PCR-Verfahren um eine veraltete Methode handelt, die nach und nach durch das Karyomapping ersetzt wird.