Chromozomové abnormality v lidských IVF embryích.

Mgr. Rostislav Navrátil, Ph.D.

Doctoral thesis

Chromosomal abnormalities in human IVF embryos

Abstract:

Chromozomové abnormality jsou častým důvodem poruch plodnosti, a to především u žen staršího reprodukčního věku. Moderní metody NGS v PGT-A přinesly mnoho výhod a odhalily skutečný rozsah některých do té doby opomíjených problémů. V této disertační práci se zaměřuji na aktuální kontroverze v oboru PGT-A, a to především na chromozomový mozaicismus a segmentální aneuploidie. Úvodní retrospektivní statistická analýza výsledků PGT-A provedených u 4175 embryí v klinice Repromeda umožnila vytvořit přehledné podklady pro navazující studie. Víme, že naprostou většinu chromozomových abnormalit u embryí tvoří celochromozomové aneuploidie, jejichž frekvence výrazně narůstá s věkem matky, ovšem aneuploidie v mozaice a segmentální aneuploidie tvoří také nezanedbatelné procento aberací. V rámci konkordanční studie bylo zjištěno, že euploidní výsledky a aneuploidie vykazují výraznou shodu mezi různými částmi embrya. Na rozdíl od aneuploidií v mozaice, u nichž konkordance mezi nezávislými biopsiemi trofektodermu a zbytkem embrya byla výrazně snížena. Zajímavým zjištěním je poměrně nízká konkordance ve skupině segmentálních aneuploidií, které se tak překvapivě jeví jako chyby mitotického původu. V rámci této studie bylo zjištěno, že druhá biopsie trofektodermu u embryí se segmentální aneuploidií nám může pomoci odhadnout reálnou chromozomovou konstituci embrya a zvýšit tak šanci na zisk embrya vhodného k transferu. Oproti tomu, ve skupině celochromozomových aneuploidií v mozaice tato korelace pozorována nebyla. Mozaicistní embrya je však stále možné transferovat, je ale nezbytné dobře zhodnotit všechna rizika s tímto transferem spojená a odhadnout potenciální úspěšnost tohoto postupu. To bylo také cílem další retrospektivní studie sledující vliv různých parametrů mozaicismu na úspěšnost implantace celkem 64 mozaicistních embryí transferovaných v klinice Repromeda. Závěrem této práce je nový hodnotící systém zohledňující všechna zjištění uvedená v dílčích studiích. Embrya lze nově řadit do tří oddělených skupin, z nichž skupina „Transferovatelné po genetické konzultaci“ představuje komplexní algoritmus pro výběr embrya v momentě, kdy není k dispozici jiné vhodné euploidní embryo.

Abstract:

Chromosomal abnormalities are a common cause of fertility issues, mainly in women of higher reproductive age. Modern NGS methods used in PGT-A brought many benefits and revealed the true range of some formerly neglected problems. In this dissertation, I focus on current controversies in the PGT-A field, especially on chromosomal mosaicism and segmental aneuploidies. Introductory retrospective statistical analysis of PGT-A results performed on 4175 embryos in Repromeda clinic enabled to create a background for follow-up studies. We know that the vast majority of chromosomal abnormalities in embryos are whole chromosome aneuploidies, whose frequency is growing remarkably with maternal age, however, aneuploidies in mosaic and segmentals make up a considerable percentage of aberrations. Within the concordance study was found, that euploid results and aneuploidies show significant match among different parts of the embryo. That is in contrast to aneuploidies in mosaic, whose concordance between two trophectoderm biopsies and the rest of the embryo was distinctly reduced. An interesting finding is a relatively low concordance in the group of segmental aneuploidies, which surprisingly appear as mitotic errors. As a part of this study it was found, that second trophectoderm biopsy in embryos with segmental aneuploidy could help us estimate true chromosomal constitution of the embryo and thus enhance the chance to get an embryo suitable for transfer. Compared to that, in the group of whole chromosome aneuploidies in mosaic, this correlation was not observed. Though it is still possible to transfer mosaic embryos, it is necessary to consider all risks connected to such a transfer and estimate the potential success of this procedure. That was also a goal of another retrospective study observing the effect of various mosaicism parameters on the success of implantation in 64 mosaic embryos transferred in Repromeda clinic. The output of this dissertation is the new evaluation system based on those partial studies. Embryos could newly be categorized into three divided groups, with the group „Transferrable after genetic counselling“ being the complex algorithm for embryo selection in the situation, when there is no euploid embryo available for transfer.

Keywords

Asistovaná reprodukce, IVF, Preimplantační genetické testování, Chromozomové abnormality, Mozacismus, Segmentální aneuploidie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 30. 10. 2020
• Supervisor: Mgr. Miroslav Horňák, Ph.D.
• Reader: doc. Ing. Michal Ješeta, Ph.D., RNDr. Roman Rybář, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Molecular and Cell Biology and Genetics / Molecular and Cell Biology and Genetics