胚胎植入前遗传学检测

    什么是PGT-A?

    筛选染色体数目是否异常(染色体数目增加或减少)的技术,例如:
    •唐氏综合症
    •巴陶综合征
    •爱德华综合症。

    PGT-A适合哪些人群?

    任何做了试管婴儿的患者都可以做PGT-A。 随着女性年龄的增长,其胚胎染色体异常的几率越来越高。 这种染色体异常可能会导致孕早期流产。 因此,PGT-A将有助于增加移植成功率,并减少流产和缺陷儿出生的机会。

    ​新一代基因测序NGS by illumine

    随着不孕率的上升和越来越多女性选择高龄生育,因此对人工授精IVF/ICSI和辅助生育的需求也随之增加。然而不幸的是,人工受精IVF/ICSI的成功率仍然很低,只有30 – 35%的试管周期能活产。
    染色体非整倍性(染色体数目异常)是人工授精失败的主要原因。大多数非整倍体胚胎不能被移植到子宫,因为这些胚胎移植后往往会在怀孕前的三个月内让女性流产。
    通过胚胎植入前的基因筛查(PGS)可以筛查出整倍体胚胎,只有染色体数目正常的胚胎才有机会移植到子宫内。

    在MiSeq®系统的VeriSeqTM PGS(信息来自Illumina公司)

    对于PGS, 安全生殖中心使用的试管婴儿下一代基因测序解决方案为非整倍体筛查提供了精确的结果,并扩大了未来的机会。 VeriSeq PGS解决方案,由VeriSeq PGS Kit – MiSeq和MiSeq系统组成,利用下一代基因测序(NGS)技术来为整倍体胚胎的选择提供更全面更精确的所有24种染色体的筛选。使用VeriSeq PGS产生的效果可媲美已被广泛使用的基于阵列的24sure技术。此外,NGS还有助于改进检测流程,提高产量,和增强性能。

    业界领先的可提供最高精度的SBS化学

    VeriSeq PGS是基于行业领先的Illumina公司的合成(SBS)化学,它是应用最为广泛的NGS技术。实际上,世界上90%测序数据都是利用Illumina公司的技术生成的。这种专有的,可逆的,基于终止的方法使数百万的DNA片段能够进行大规模的并行测序,以及检测单碱基,因为它们已经被纳入到生长的DNA链上。该方法几乎消除了反复核苷酸(均聚物)串相关的异常情况和反应。均合物的整体精度取决于长度,以及每个区域的核苷酸组成(丰腺嘌呤,胸腺嘧啶,鸟嘌呤,或胞嘧啶)。

    Illumina公司的测序覆盖了最精确的人类基因组,拥有产量最高的无差错数据读取,与行业内比例最高的Q30 *以上的反应。如此高质量的数据大大降低了低假阳性和假阴性率,减少了在可靠数据支撑的情况下对下游验证的大量需求。

    快速,高效的工作流程

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    • 业界领先的数据质量世界上90%的测序数据是利用Illumina测序公司的合成(SBS)技术生成
    • 快速,简化的工作流程 约12小时可以导出取样结果
    • 高产量分析 每次可筛选高达24个样品
    • DNA AmplificationExtract and amplify DNA using the SurePlex DNA Amplification Kit.
    • Library PreparationPrepare libraries for sequencing on the MiSeq System using the VeriSeq PGS Kit — MiSeq.
    • SequencingStart MiSeq Instrument add library to the ready-to-use flow cell.
    • Data AnalysisMiseq System demultiplexes samples and aligns reads to the genome.
    • Generate ReportAnalyze data using BlueFuse Multi analysis software Generate report.

    快速高效的工作流程

    VeriSeq PGS解决方案提供了在约12小时内(图1)完成了一个快速的,点对点的PGS方法。准备好精简的文库后,使用VeriSeq DNA 文库试剂盒来扩增DNA。在MiSeq系统中,准备好的文库会被放入流式细胞中用于筛查。仪器计算机执行一级和二级数据分析。生成的文件将被导入到BlueFuse多软件进行分析,数据管理和报告结果。

    超低DNA输入

    DNA进行SurePlex DNA扩增反应后,NGS只需要少至1纳克的DNA就可以提供高度灵敏的胚胎筛选。DNA可来自对第三天的胚胎进行胚叶切片, 或从胚泡中做一个滋养外胚层(TE)活切片。

    增加产量

    随着NGS的使用,用户可同时分析多重样本,从而极大地提高产量。用户可以选择处理多达24个新鲜的样品或多达24批次的冷冻样品。这种灵活性使实验室不断扩充以满足未来的产量需求(见表1)。

    全面的数据分析和信息管理

    VeriSeq PGS拥有包括BlueFuse多软件,分析和报告VeriSeq结果的完整解决方案的许可证。BlueFuse支持完整的实验室工作流程,从收到样品到报告结果(图2)。

    示例数据库

    BlueFuse采用了可扩展的数据库架构来存储所有样品的详细信息,实验数据和结果。此外,简单的过滤器,功能强大的查询,而且可视化每个试管婴儿周期的表现可以确保在需要时有正确的信息可用。在一个BlueFuse的多数据库内,使用24sure微阵列生成的PGS数据可以被进行分析,存储和对照VeriSeq PGS数据进行查看。

    VeriSeq PGS解决方案得到的精确结果

    VeriSeq PGS解决方案得到的精确结果

    自动分析

    解复用的样品信息直接上传到MiSeq系统,节省了时间并允许检索样本。单击快捷键可以快速访问和运行样本报告,便于质量控制。

    清除简介

    强大的可视化功能可以从成千上万的流式细胞测量池里生成配置文件,使每个染色体的状态和已确认的结果得到充分了解。

    报告简洁

    复杂的计算方式,并展现每个染色体正常或不正常的状态,并包括基于测定噪声或任何潜在歧义的置信估计值。除了再现性和客观性,它还可以拿实验室结果与文献中公开的数据进行比较。最终产品是一种自动化的样品和周期报告。

    准确的非整倍体筛查

    为了证明NGS对PGS的效用,从MiSeq系统生成的单细胞数据被拿来与24sure assay生成的数据进行比较,而24sure assay是使用最广泛的PGS技术。对于测序数据,序列的数量是成比例的拷贝数,以便更大或更低的读取数对应于三体或单体性(图3)。

    在最近的一项研究中,Fiorentino F, et al. (2014) 为验证PGS3而使用NGS。在盲法研究中,18个单细胞和由单一卵裂球组成的190个全基因组扩增(WGA)产品被拿来评估,评估内容有4,992染色体,其中还有402个携带不平衡的拷贝数。对于非整倍体(染色体拷贝数的反应和分配一致), 在100%的灵敏度下,NGS的特异性为99.98%。对于非整倍体胚胎(24条染色体诊断一致), 在100%的灵敏度下,NGS的特异性为100%。基于NGS-24染色体非整倍体筛选方案的阳性和阴性预测值分别为100%。

    期待

    将NGS引入实验室用于展现PGS代表着新机遇的开始。随着应用程序覆盖了整个人类基因组,NGS开辟了新的检测产品,使投资组合和产品逐步增加。

    概要

    VeriSeq PGS Kit – MiSeq和MiSeq系统将NGS引入IVF,增加了提高怀孕成功率的可能性。精确的非整倍体筛查结果堪比目前的行业标准,但这仅仅是NGS的开始。 随着越来越深入的研究,NGS开辟了新的机会,并使改进后的工作流程拥有更精确的性能。

    测序技术视频

    参考资料来源

    1.斯科特RT Jr,费里K,苏J,陶X,斯科特K,等人(2012年)全面染色体检查高度预测人类胚胎的生殖潜力:前瞻性,双盲,非选择研究。生育与不孕97(4):870-875。 2.托比亚斯E,康纳JM,弗格森 – 史密斯(2011年)基本医疗遗传学。第6版:243-247。奇切斯特,西萨塞克斯郡,英国。威利 – 布莱克威尔。 3.佛罗伦萨F,比里吉克A,波诺S,斯皮齐基诺L,科特罗内奥E,等人(2014)下一代基因测序-基于24染色体非整倍体胚胎筛选的协议。生育与不孕