Confirmation and pathogenicity of small copy number variations incidentally detected via a targeted next-generation sequencing–based preimplantation genetic testing for aneuploidy platform

Abstract

Objective

To evaluate the technical accuracy, inheritance, and pathogenicity of small copy number variants (CNVs) detected by a targeted next-generation sequencing–based preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A) platform.

Design

Retrospective observational study performed between 2020 and 2022.

Setting

Clinic.

Patient(s)

A total of 12,157 patients who underwent clinical PGT-A performed by targeted next-generation sequencing for whole chromosome and large segmental aneuploidies.

Intervention(s)

An incidental finding was reported when a CNV gain/loss of at least 3 consecutive amplicons appeared in at least 2 embryos from the same in vitro fertilization cycle.

Main Outcome Measure(s)

The primary outcome measures were the specificity, incidence, inheritance, and pathogenicity of small CNVs detected by the PGT-A platform. Accuracy of the PGT-A platform CNV calls was assessed via concordance with the CNV calls (size and genomic location) on chromosomal microarray of the gamete provider(s). Parental origin of the CNV and pathogenicity classifications were also reported.

Result(s)

An incidental finding that met reporting criteria was identified in 75 (0.62%; 95% confidence interval, 0.5%–0.8%) of 12,157 unique PGT-A patients. Chromosomal microarray follow-up was requested for all cases, and results were received for 1 or both members of 65 reproductive couples. In all cases, 1 of the gamete providers was confirmed to have the CNV identified in the embryos (100.0%, N = 65/65; 95% confidence interval, 94.5–100). The identified CNV was of maternal origin in 34 cases (52.3%) and of paternal origin in 31 cases (47.7%). A significant correlation was identified between PGT-A–predicted CNV sizes and chromosomal microarray detected sizes (r = 0.81) and genomic coordinates on parental deoxyribonucleic acid. Twenty-six (40%) of the CNVs were classified as benign/likely benign, 30 (46.2%) as a variant of uncertain significance, and 9 (13.8%) as pathogenic/likely pathogenic.

Conclusion(s)

Certain PGT-A platforms may enable the detection of inherited, small CNVs with extremely high specificity without prior knowledge of parental status. Most CNVs in this data set were confirmed to be benign/likely benign or a variant of uncertain significance. Pathogenic/likely pathogenic CNVs associated with a broad range of phenotypic features may also be detected, although a reliable negative predictive value for small CNVs with current PGT-A technologies is unknown because of the many technical challenges.

Confirmación y patogenicidad de pequeñas variaciones en el número de copias detectadas incidentalmente mediante una plataforma de pruebas genéticas preimplantacionales para aneuploidía basada en secuenciación de próxima generación

Objetivo

Evaluar la precisión técnica, la herencia y la patogenicidad de pequeñas variaciones del número de copias (CNV) detectadas mediante una plataforma de pruebas genéticas preimplantacionales para aneuploidías (PGT-A) basada en secuenciación de próxima generación dirigida.

Diseño

Estudio observacional retrospectivo realizado entre 2020 y 2022.

Entorno

Clínica.

Paciente(s)

Un total de 12.157 pacientes que se sometieron a PGT-A clínico realizado mediante secuenciación de próxima generación dirigida para aneuploidías de cromosomas completos y segmentarias grandes.

Intervención(es)

Se informó un hallazgo incidental cuando apareció una ganancia/pérdida de CNV de al menos 3 amplicones consecutivos en al menos 2 embriones del mismo ciclo de fertilización in vitro.

Principales medidas de resultados

Las medidas de resultado primarias fueron la especificidad, incidencia, herencia y patogenicidad de las CNV pequeñas detectadas por la plataforma PGT-A. La precisión de las llamadas CNV de la plataforma PGT-A se evaluó a través de la concordancia con las llamadas CNV (tamaño y ubicación genómica) en la micromatriz cromosómica del o los proveedores de gametos. También se informó el origen parental de la CNV y las clasificaciones de patogenicidad.

Resultados

Se identificó un hallazgo incidental que cumplió con los criterios de notificación en 75 (0,62 %; intervalo de confianza del 95 %, 0,5 %–0,8 %) de 12 157 pacientes únicos con PGT-A. Se solicitó un seguimiento mediante microarray cromosómico para todos los casos y se recibieron los resultados de 1 o ambos miembros de 65 parejas reproductivas. En todos los casos, se confirmó que 1 de los proveedores de gametos tenía la CNV identificada en los embriones (100,0 %, N = 65/65; intervalo de confianza del 95 %, 94,5–100). La CNV identificada era de origen materno en 34 casos (52,3 %) y de origen paterno en 31 casos (47,7 %). Se identificó una correlación significativa entre los tamaños de CNV predichos por PGT-A y los tamaños detectados mediante microarray cromosómico (r = 0,81) y las coordenadas genómicas en el ácido desoxirribonucleico parental. Veintiséis (40%) de las CNV se clasificaron como benignas/probablemente benignas, 30 (46,2%) como variantes de significado incierto y 9 (13,8%) como patógenas/probablemente patógenas.

Conclusión(es)

Algunas plataformas de PGT-A pueden permitir la detección de CNV pequeñas heredadas con una especificidad extremadamente alta sin conocimiento previo del estado parental. Se confirmó que la mayoría de las CNV en este conjunto de datos eran benignas/probablemente benignas o una variante de significado incierto. También se pueden detectar CNV patógenas/probablemente patógenas asociadas con una amplia gama de características fenotípicas, aunque se desconoce un valor predictivo negativo confiable para CNV pequeñas con las tecnologías actuales de PGT-A debido a los numerosos desafíos técnicos.