NGS-рішення для репродуктивної медицини

Рішення для PGT-A для виявлення анеуплоїдій

PGT-A (Preimplantation Genetic Testing for Aneuploidy) — це ефективний метод передімплантаційного генетичного тестування, спрямований на виявлення числових хромосомних аномалій (анеуплоїдій) у ембріонів для вибору найбільш генетично здорових для подальшого перенесення в матку.

NGS – новітня технологія, яка використовується для PGT-A і має ряд беззаперечних переваг – забезпечує визначення повних й часткових анеуплоїдій, виявляє мозаїцизм (до 20–40%), дає кількісну оцінку кожної хромосоми, має високу відтворюваність і можливість автоматизації.

Неінвазивне PGT-A

Неінвазивне передінмплантаційне генетичне тестування на анеуплоїдії (niPGT-A) на відміну від традиційних підходів не потребує біопсії клітин ембріона, замість цього досліджується позаклітинна ДНК (cfDNA), яку ембріон виділяє у середовище культивування, що дозволяє виявляти наявність хромосомних аномалій (анеуплоїдій) без пошкодження ембріона.

Основні переваги неінвазивного PGT-A

• niPGT-A не пошкоджує ембріон, оскільки не потребує втручання в його структуру, на відміну від традиційного PGT-A, який передбачає біопсію трофектодерми
• Відсутність потреби у спеціалізованому обладнанні для біопсії, можливість інтеграції у стандартний процес культивування ембріонів
• Ембріону не потрібно досягати певної стадії розвитку для проходження неінвазивного тесту
• Завдяки меншій складності процедури, niPGT-A може бути впроваджений у ширший спектр клінік, включаючи ті, які не мають технічної можливості проводити інвазивні біопсії
• У випадках, коли результати niPGT-A є невизначеними або потребують підтвердження, можливо провести додаткові тести без шкоди для ембріона, що забезпечує гнучкість у прийнятті клінічних рішень.

Переваги NGS у PGT-A

Основне обладнання, програмне забезпечення та реактиви

• Секвенатори Illumina: MiSeq, NextSeq
• ПЗ: PG-Find Software
• Набір PG-Seq™ Rapid v2

Набір PG-Seq™ Rapid v2: Швидкий, точний і оптимізований робочий процес PGT-A

Набір для підготовки бібліотек PG-Seq™ Rapid v2 розроблений для аналізу пікограмових кількостей ДНК, отриманої під час біопсії ембріона для проведення передімплантаційного генетичного тестування. Набір використовується як для традиційного (біопсійного) PGT-A, так і для неінвазивного.

Цей набір використовує ампліфікацію всього геному (WGA) та технологію секвенування нового покоління (NGS) для точного скринінгу всіх 24 хромосом з метою виявлення повних анеуплоїдій та субхромосомних аномалій. Сумісний з усіма секвенаторами Illumina та підтримує аналіз даних із платформ Illumina®. PG-Seq™ Rapid v2 дозволяє проводити аналіз із надзвичайно низькою кількістю вхідної ДНК (30 пг/мкл), отриманої під час біопсії ембріона для передімплантаційного генетичного тестування.

Схема робочого процесу дослідження зразківМи пропонуємо рішення для PGT-A від Revvity та PerkinElmer, які не лише займаються науковими дослідженнями та розробкою інноваційних технологій, а й впроваджують автоматизовані системи для підготовки зразків і обробки даних. Це сприяє підвищенню ефективності роботи лабораторій і зниженню ризику помилок у процесах тестування, що особливо актуально для центрів із високою пропускною здатністю.

Переваги набору:

1. Швидкість роботи. Підготовка бібліотеки триває лише 3 години. Реагенти в наборі вже готові до використання, забезпечується мінімум відкривань пробірок і піпетування.

2. Все в одному наборі. Оновлений набір PG-Seq™ Rapid Kit v2 включає повний протокол — від виділення ДНК до аналізу даних. До комплекту входять:

• реактиви для лізису клітин, ампліфікації всього геному (WGA) та індексування
• програмне забезпечення PG-Find™ для автоматичного і точного виявлення анеуплоїдій та варіантів кількості копій

3. Висока чутливість і точність. Перевірено на понад 100 добре охарактеризованих зразках. Надійно виявляє:

• анеуплоїдії цілих хромосом
• сегментні CNV розміром від 7 Мб
• ефективний при роботі з усього 30 пг ДНК або зразками з 5 клітин

4. Гнучкість і масштабованість

• У комплекті 48 реакцій
• Доступні індексні набори для мультиплексування до 384 зразків
• Реакція WGA PCR 1 об’ємом 40 мкл забезпечує 2–4 мкг ДНК після 23 циклів, що підходить і для інших застосувань, таких як PGT-M

5. Покращена якість даних. Поліпшене охоплення геному та підвищені якісні показники PG-Find зменшують шум і викривлення, підвищуючи надійність результатів. Ампліфікована ДНК сумісна з панелями гібридизаційного захоплення для розширеного аналізу.

Повноекзомне секвенування (Whole Exome Sequencing) – потужний інструмент для діагностики та скринінгу

Повноекзомне секвенування (WES) — це сучасний високочутливий метод генетичної діагностики, який дає змогу досліджувати всі кодуючі ділянки геному (екзони), що охоплюють приблизно 1–2% всього геному, але містять понад 85% клінічно значущих мутацій. На відміну від панельних тестів, які охоплюють лише обмежену кількість генів, WES забезпечує покриття всіх екзонних ділянок.

Застосування WES у сфері репродуктивної медицини:

• Діагностика генетичних причин безпліддя, рідкісних або спадкових мутації, що можуть бути пов’язані з чоловічим або жіночим безпліддям. Наприклад, мутації в генах CFTR (обструктивна азооспермія), NR5A1 (розлади розвитку статевих залоз) тощо.
• Пренатальна та передімплантаційна генетична діагностика. Пошук спадкових мутацій у батьків перед ЕКЗ або до зачаття (носійство рецесивних чи домінантних мутацій), проведення розширеного скринінгу на рідкісні захворювання в рамках PGT-M або через аналіз біоматеріалу ембріона.
• Зниження кількості невдалих спроб ЕКЗ і викиднів. WES допомагає виявити генетичні аномалії, які можуть спричиняти викидні (тромбофілії, порушення згортання, імуногенетичні фактори тощо).
• Підвищення ефективності ДРТ (допоміжних репродуктивних технологій. Використання WES може виявити причини невдалих спроб ЕКЗ, викиднів або імплантаційних збоїв. Можна уникнути неефективних процедур або підібрати більш точну тактику.
• Підбір індивідуального лікування: вибір гормональної терапії, донорських програм або альтернативних репродуктивних стратегій.
• Репродуктивне консультування. Розширене генетичне тестування обох партнерів з інтерпретацією потенційного ризику передачі захворювань нащадкам.

Передімплантаційне генетичне тестування (PGT), у тому числі неінвазивне передімплантаційне генетичне тестування (niPGT-A), зокрема PGT-A, PGT-M та PGT-SR, використовує WES для виявлення хромосомних аномалій та моногенних захворювань в ембріонах, що покращує результати ЕКЗ та знижує ризик передачі генетичних порушень. Джерело: obstetrics-gynaecology-journal.com​

Рішення для повноекзомного секвенування від Illumina

Illumina надає повний спектр рішень для повноекзомного секвенування (WES) — охоплюючи всі етапи, від підготовки бібліотек до створення кінцевих аналітичних звітів.

Illumina Exome 2.5 Enrichment – Повний набір для підготовки бібліотек та збагачення екзому для повноекзомного секвенування (WES)

До складу набору входить:

Реагенти для збагачення та підготовки бібліотек

Кульки Illumina Purification Beads (IPB)

Набори індексів (баркодів) B або D

За бажанням можливо додати панель Twist Bioscience for Illumina Mitochondrial Panel для дослідження мітохондріальної ДНК.

Використання Набору Illumina 2.5 Enrichment значно скорочує процес приготування бібліотек до 6,5 годин, що в загальному пришвидшує процес секвенування.

Секвенатори Illumina для повноекзомного секвенування NextSeq 1000/2000 та NovaSeq X

Єдина екосистема для аналізу та інтерпритації даних NGS від Illumina

Illumina пропонує потужні біоінформатичні інструменти, такі як «BaseSpace Sequence Hub», «DRAGEN Bio-IT Platform», «Emedgene software», які забезпечують швидкий та точний аналіз даних, автоматизовану обробку та візуалізацію результатів. Ці сервіси використовують штучний інтелект для полегшення інтерпретації та аналізу даних.

Emedgene від Illumina — це потужна платформа для інтерпретації генетичних варіантів, яка використовує штучний інтелект для виявлення спадкових мутацій, що спричиняють рідкісні генетичні захворювання.

Вона інтегрується з іншими рішеннями Illumina, такими як DRAGEN та BaseSpace, забезпечуючи повний цикл аналізу від секвенування до створення звіту.

Emedgene автоматично аналізує дані з WGS, WES, таргетних та віртуальних панелей, а також мікроматричних досліджень.

Платформа підтримує широкий спектр варіантів, включаючи SNV, indel, CNV, SV, STR та mtDNA. Завдяки ШI, вона може скоротити час аналізу на 50–75% порівняно з ручною інтерпретацією.

У дослідженні, проведеному Baylor Genetics, Emedgene правильно ідентифікувала причинні варіанти у 96,7% випадків, ранжуючи їх у топ-10 кандидатів для подальшого аналізу.

Якщо ви прагнете дізнатись більше про використання NGS у репродуктивній медицині, особливості та переваги пропонованих нами рішень для PGT-A та WES, звертайтесь за консультацією до наших фахівців.