Преимплантационната генетична диагностика (PGD) е метод за ранно тестуване на ооцити или ембриони, с цел предотвратяване раждането на деца с генетични заболявания. Този метод  съчетава асистираните репродуктивни технологии, ембриологията и генетиката.
PGD е най-ранното налично пренатално изследване за пациентите, което се прилага при осъществяването на IVF/ICSI процедури, като диагностицирането на ембрионите с неправилен генетичен код се извършва преди връщането им в маточното тяло. За ембриотрансфер се селектират само ембриони с правилен генетичен код. Така при реализиране на бременност са налице сигурни данни, че рискът от вродени генетични заболявания в развиващия се фетус е чувствително намален.
Преимплантационната генетична диагностика може да се прилага с цел повишаване индекса на имплантация на ембрионите и респективно увеличаване на шанса за бременност и раждане на здраво дете. Използва се за скрининг на яйцеклетки, сперматозоиди и ембриони за хромозомни аномалии и за отделни генни увреждания както и за установяване на пола.
Основните показания за преимплантационна генетична диагностика са:

• възраст на майката над 34 години;
• възраст на родителите над 39 години;
• носителство на хромозомни промени- транслокации, инверсии или други хромозомни или генни аномалии;
• два или повече спонтанни аборта;
• две или повече неуспешни IVF процедури;
• мъже с абнормален анализ за сперматозоидна пенетрация и хроматинова структура.

PGD представлява поредица от процедури включващи:
1) ембрионална биопсия, която най-често се извършва на 3-ти ден от аспирирането на ооцитите, когато ембрионът е на 6- или 8-клетъчен стадий.

• детерминиране на генетичната информация чрез флуоресцентна in situ хибридизация (FISH) - за анализиране на цели хромозоми и/или полимеразна верижна реакция (PCR) – за изследване на специфични гени.

Всеки нормален ембрион съдържа 46 хромозоми, 23 от които произхождат от яйцеклетката, а останалите 23 – от сперматозоида. По този начин ембрионът, съдържащ 46 нормални хромозоми се нарича еуплоиден ембрион. Хромозомите се състоят от гени, които действат като химични съобщения,  уведомяващи клетката как да расте и да функционира в различните процеси, които се осъществяват в човешкото тяло. Съществуват повече от 30 000 различни гени, съставени от ДНК, подредена в специфична последователност, съдържаща „кода“ за всеки отделен ген и неговата функция. Разрушаването на нормалната структура (код), както и нарушенията в броя на гените или хромозомите може да има тежки последици.
Анеуплоидията е най-разпространената хромозомна аномалия и представлява наличие на допълнителна  хромозома (тризомия) или липса на хромозома (монозомия). Когато има допълнителни или липсващи хромозоми, вероятността за имплантация намалява, увеличава се процентът на спонтанните аборти. Когато са засегнати хромозоми 13, 18, 21, Х или У може да се осъществи имплантация и бременността да продължи да се развива, в резултат на което да се роди дете с хромозомно заболяване. Най-разпространената тризомия е Тризомия 21 или Синдромът на Даун. Останалите отклонения включват Синдром на Патау (тризомия 13), Синдром на Едуард (тризомия 18), Синдром на Клайнфелтер (47 ХХУ), Синдром на Търнър (45 Х, липсваща полова хромозома). При спонтанни аборти най-често се установяват тризомии 15, 16, 21 и 22. Най-разпространените анеуплоидии при ембриони на 3 дни са 15, 16, 17, 21 и 22.

Вероятността за анеуплодия се увеличава с напредване възрастта на майката. Тъй като жените се раждат със своя резерв от яйцеклетки за цял живот, се счита, че яйцеклетките на жените в напреднала възраст е по-вероятно да допуснат грешки при разделянето на техните хромозоми, в резултат на което се повишава  процентът на яйцеклетките с липсваща или допълнителна хромозома. Изследванията показват, че повече от 20% от ембрионите на жени с възраст 35-39 години и 40-60% от ембрионите на жени на 40 и повече години са с анеуплоидии. Макар, че  PGD за анеуплоидия значително намалява риска от раждане на дете засегнато от тризомия или монозомия, засега не е възможно да бъдат изследвани всички хромозоми. Основно се изследват: 13, 15, 16, 17, 18, 21, 22, Х и У хромозомите. Точността на  PGD метода за диагностициране на анеуплоидия е повече от 90%.
PGD може също да се използва за установяване на транслокации - промeни в структурата на хромозомите. При пациенти с „балансирани” транслокации  обикновено не се наблюдават промени, тъй като няма излишен или липсващ хромозомен материал и нарушението обикновено не разстройва генната функция. Типично за тези пациенти е, че те нямат медицински проблеми, въпреки че някои от тях са с намалена фертилност. „Небалансирана” транслокация е тази, при която има излишен или липсващ хромозомен материал. Вероятността за имплантиране на ембрион с небалансирана транслокация е малка, по-голяма е вероятността за аборт, но ако настъпи бременност – тя може да доведе до раждане на живо дете, което вероятно ще има физични или умствени проблеми.  Реципрочните транслокации засягат около 1 на 625 човека. Този вид транслокация означава нарушение  в две различни хромозоми, допускайки да бъдат разменени участъци между тях. Около 1 на 900 човека има Робертсонова транслокация, включваща хромозоми 13, 14, 15, 21 или 22. Тези хромозоми имат по-големи долни половини, които могат да се слеят една с друга. Рискът от повтарящи се спонтанни аборти или раждане на дете с малформации се влияе от включената хромозома(и) и размера на разменения фрагмент.
Чрез прилагането на PGD е възможно установяването на много единични генни дефекти. Това са заболявания, които са причинени от унаследяването на единичен дефектен ген. Има две категории единични генни дефекти:

• рецесивни – тези, при които за да се прояви заболяването са необходими две дефектни копия от този ген, по едно от всеки родител
• доминантни – тези, при които за да се прояви заболяването е необходимо само  едно копие от дефектния ген   

Препоръчва се предварителен скрининг за някои от най-разпространените единични генни дефекти като кистозна фиброза (CF) и Tay Sachs заболяване в рисковите популации.
Предимствата на преимплатационната генетична диагностика са:

• селекция и ембриотрансфер на тези ембриони, при които липсват сигурни данни за хромозомен абнормалитет;
• редукция на спонтанните аборти;
• редукция на многоплодните бременности;
• повишаване степента на имплантация на ембрионите;
• повишаване на процента на родени здрави деца.

Рискът при  PGD включва:

• увреждане на ембрионите (< 1%)
• пропуск на диагностициране (< 10%)
• грешка при определяне на абнормален ембрион в нормален (< 3%)
• грешка при определяне на нормален ембрион в абнормален (< 10%)
• липса на ембриотрансфер при установяване на 100% абнормални ембриони (до 20%).