Towards single cell ad hoc protocols: First report of a healthy birth after preimplantation genetic diagnosis for methylmalonic acidemia

Abstract

Introduction

Methylmalonic acidemia is an autosomal recessive disease, caused in 60% of cases by mutations in the MUT gene. The lack of l-methylmalonyl-CoA mutase leads to the accumulation of toxic compounds due to a metabolic block, leading to progressive encephalopathy and hyperammonemia that can end in death. Carrier couples are asymptomatic, and this disorder is not always included in the neonatal screening panel in Spain. Different reproductive options were explained to a couple with a previous affected son, and preimplantation genetic diagnosis was chosen. Both of them were carriers in heterozygosis of the same mutation c.671_678dup (p.V227fs) in exon 3 of the MUT gene.

Material and methods

Fifteen short tandem repeat markers closely linked to the MUT gene were tested, and the mutation c.671_678dup was detected by performing multiplex fluorescent heminested polymerase chain reaction.

Results

Eight short tandem repeat markers were informative or partially informative, and the closest downstream and upstream to the MUT gene were selected in order to establish the disease-bearing haplotype. Nine blastomeres from nine embryos were analyzed, and one single embryo was transferred, resulting in a healthy birth.

Discussion

Customized direct preimplantation genetic diagnosis is a valid reproductive alternative to avoid transmission of methylmalonic acidemia to offspring. The ad hoc protocol designed for this couple allowed the birth of a healthy boy.

Resumen

Introducción

La acidemia metilmalónica es una enfermedad autosómica recesiva causada por mutaciones en el gen MUT en el 60% de los casos. La deficiencia en la enzima L-metilmalonil-CoA mutasa provoca la acumulación de compuestos tóxicos debido a un bloque del metabolismo, produciendo una encefalopatía progresiva e hiperamonemia, que puede provocar la muerte. Las parejas portadoras son asintomáticas y esta enfermedad no está incluida en el cribado neonatal ampliado en España. Diferentes opciones reproductivas fueron explicadas a una pareja con un hijo previo afectado de acidemia metilmalónica, decidiendo realizar diagnóstico genético preimplantación. Ambos miembros de la pareja eran portadores en heterocigosis de la misma mutación, c.671_678dup (p.V227fs) en el exón 3 del gen MUT.

Material y métodos

Quince marcadores microsatélite ligados al gen MUT y la mutación c.671_678dup fueron amplificados mediante reacción en cadena de la polimerasa multiplex semi anidada y fluorescente.

Resultados

Ocho marcadores microsatélite resultaron informativos o parcialmente informativos y los más cercanos al gen fueron seleccionados para establecer el haplotipo portador de la mutación. Nueve blastómeros de nueve embriones fueron analizados y un solo embrión fue transferido, resultando en un nacimiento libre de la enfermedad.

Discusión

El diagnóstico genético preimplantación directo y personalizado es una alternativa reproductiva válida para evitar la transmisión de la acidemia metilmalónica a la descendencia. El protocolo ad hoc diseñado para esta pareja permitió el nacimiento de un niño sano.