Secuenciación de semiconductores para pruebas genéticas preimplantaciones para la aneuploidía

Baoheng Gui; Yingxin Zhang; Bo Liang; Yvonne  Ka Yin Kwok; Wai Ting Lui; Queenie  Sum Yee Yeung; Lingyin Kong; Liming Xuan; Jacqueline  Pui Wah Chung; Kwong Wai Choy

doi:10.3791/59273

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Artículo de método

Secuenciación de semiconductores para pruebas genéticas preimplantaciones para la aneuploidía

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DOI:

10.3791/59273

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25 de agosto de 2019

Baoheng Gui^*¹^,²^,³ , Yingxin Zhang^*⁴ , Bo Liang⁵ , Yvonne Ka Yin Kwok⁴ , Wai Ting Lui⁴ , Queenie Sum Yee Yeung⁴ , Lingyin Kong⁶ , Liming Xuan⁶ , Jacqueline Pui Wah Chung⁴ , Kwong Wai Choy³^,⁴

¹Department of Genetics and Metabolism, Maternal and Child Health Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region, ²Birth Defects Prevention and Control Institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region, ³Shenzhen Research Institute, The Chinese University of Hong Kong, ⁴Department of Obstetrics and Gynaecology, The Chinese University of Hong Kong, ⁵State Key Laboratory of Microbial Metabolism, Joint International Research Laboratory of Metabolic and Developmental Sciences, School of Life Sciences and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, ⁶Basecare Medical Device Co., Ltd

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí, introducimos un método de secuenciación de semiconductores para pruebas genéticas preimplantacionales para la aneuploidía (PGT-A) con las ventajas de un tiempo de respuesta corto, bajo costo y alto rendimiento.

Resumen

El aneuploidía cromosómico, una de las principales causas que conducen a la detención del desarrollo embrionario, el fracaso de la implantación o la pérdida del embarazo, ha sido bien documentado en embriones humanos. Las pruebas genéticas preimplantacionales para la aneuploidía (PGT-A) son una prueba genética que mejora significativamente los resultados reproductivos mediante la detección de anomalías cromosómicas de embriones. La secuenciación de próxima generación (NGS) proporciona un enfoque de alto rendimiento y rentable para el análisis genético y ha demostrado aplicabilidad clínica en PGT-A. Aquí, presentamos un método NGS basado en secuenciación de semiconductores rápido y de bajo costo para el cribado de la aneuploidía en embriones. El primer paso del flujo de trabajo es la amplificación completa del genoma (WGA) del espécimen embrionario biopsiado, seguido de la construcción de la biblioteca de secuenciación, y la secuenciación posterior en el sistema de secuenciación de semiconductores. Generalmente, para una aplicación PGT-A, se pueden cargar y secuenciar 24 muestras en cada chip generando 60 a 80 millones de lecturas con una longitud de lectura promedio de 150 pares base. El método proporciona un protocolo refinado para realizar la amplificación de plantillas y el enriquecimiento de la biblioteca de secuenciación, haciendo que la detección PGT-A sea reproducible, de alto rendimiento, rentable y de ahorro de tiempo. El tiempo de funcionamiento de este secuenciador de semiconductores es de sólo 2 a 4 horas, lo que acorta el tiempo de respuesta desde la recepción de muestras hasta la emisión de informes en 5 días. Todas estas ventajas hacen de este ensayo un método ideal para detectar aneuploidias cromosómicas de embriones y así, facilitar su amplia aplicación en PGT-A.

Introducción

La elección de embriones viables de buena calidad con números normales de copia cromosómica (euploide) para la transferencia en reproducción asistida ayuda a mejorar los resultados del embarazo. Tradicionalmente, el sistema de clasificación morfológica bien establecido es ampliamente utilizado para la evaluación de embriones debido a su fácil disponibilidad y naturaleza no invasiva. Sin embargo, se ha demostrado que la evaluación morfológica sólo puede proporcionar información limitada sobre la calidad del embrión¹ y el potencial de implantación^2. Una razón fundamental es su incapacidad para evaluar la composición cromos....