Análisis cromosómico preimplantacional de embriones sin biopsias invasivas

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Cromosomas homólogos. Imagen cortesía de Marta Yerca.

El diagnóstico preimplantacional detecta anomalías cromosómicas en embriones que han sido fecundados in vitro. Imagen cortesía de Marta Yerca.

Un reciente estudio plantea analizar el ADN presente en el medio de cultivo de los embriones obtenidos por fecundación in vitro para detectar de forma no invasiva alteraciones cromósomicas y prevenir problemas durante el desarrollo o aparición de enfermedades.

El diagnóstico genético preimplantacional permite la detección de anomalías genéticas o cromosómicas en embriones que han sido fecundados in vitro. Además del beneficio que supone prevenir la transmisión de alteraciones cromosómicas o genéticas responsables de enfermedades a la descendencia, el análisis genético de los embriones antes de su implantación en el útero materno mejora los resultados de los embarazos obtenidos por este método.

El rastreo o cribado genético preimplantacional, también denominado diagnóstico genético preimplantacional para rastrear aneuploidías (PGS o PGD-AS, en sus siglas en inglés) está centrado en la detección de posibles alteraciones en el número de cromosomas del embrión antes de implantarse. La presencia de anomalías cromosómicas en el embrión es una de las principales causas de interrupción natural de un embarazo, además de ser responsable de ciertos síndromes humanos como el síndrome de Down o el síndrome de Patau .

El PGS puede llevarse a cabo mediante diferentes métodos. No obstante, todos ellos requieren realizar una biopsia invasiva del embrión. El análisis se lleva a cabo, bien a partir del cuerpo polar de origen materno –lo que limita el análisis al material genético aportado por la madre–  a partir de una o dos células del embrión temprano, o bien a partir de una biopsia del trofoblasto. El PGS necesita también personal altamente cualificado y con formación específica, lo que inevitablemente encarece todo el proceso.

Los autores del trabajo se plantearon si analizar el medio de cultivo de los embriones podría proporcionar la información necesaria sobre su composición genómica. Estudios previos habían determinado la presencia de ADN genómico y mitocondrial en el medio de cultivo. Sin embargo, no se había evaluado su potencial en términos de análisis genético preimplantacional.

Los investigadores analizaron el ADN del medio de cultivo de 42 blastocistos. Como la cantidad de ADN en el medio es muy reducida,  se llevó a cabo una amplificación del genoma completo previa a la determinación  del número de cromosomas por secuenciación masiva.

Análisis cromosómico preimplantacional: Con las tecnologías actuales, el NICS podría ser considerado un ensayo de cribado de anomalías cromosómicas destinado a mejorar los resultados de la fecundación in vitro, pero todavía es pronto para poder considerarlo un ensayo diagnóstico.

Con las tecnologías actuales, el NICS podría ser considerado un ensayo de cribado de anomalías cromosómicas destinado a mejorar los resultados de la fecundación in vitro, pero todavía es pronto para poder considerarlo un ensayo diagnóstico.

Para validar los resultados y confirmar que el número de cromosomas obtenido del análisis del cultivo celular era el real, el equipo comparó los datos obtenidos con los aquellos establecidos a partir del ADN extraído directamente de los embriones donados. La correlación entre la información genómica obtenida del medio de cultivo y la de los embriones era muy alta, por lo que los investigadores consideraron como validado el rastreo cromosómico no invasivo (denominado NICS por sus siglas en inglés).

A continuación, los investigadores decidieron utilizar el método en un entorno clínico real, por lo que llevaron a cabo NICS en los embriones de siete parejas sometidas a técnicas de reproducción asistida con fecundación in vitro. Las parejas reunían los requisitos habituales para realizarse fecundación in vitro: portadores de traslocaciones cromosómicas, diagnóstico de azoospermia o embarazos interrumpidos recurrentes. Tras implantar un único blastocisto o embrión en cada una de las 7 pacientes, seis se desarrollaron en embarazos normales con bebés con un número normal de cromosomas.

El NICS todavía tiene algunas limitaciones. En el experimento, los investigadores obtuvieron dos falsos negativos, casos en los que el análisis del medio de cultivo reveló alteraciones cromosómicas y sin embargo, la composición cromosómica del embrión era normal. Los investigadores atribuyen las diferencias a la contaminación del cultivo por las células foliculares maternas que rodean al óvulo y reconocen la necesidad de asegurar que las células en cultivo son únicamente las embrionarias. Además, por la misma razón de asegurar que el ADN proviene únicamente de células embrionarias, el equipo señala que el NICS debería realizarse en conjunción con la inyección intracitoplásmica del esperma, lo que evitaría la presencia de más espermatozoides en la zona pelúcida que rodea al óvulo fecundado.

Los autores del trabajo consideran que con las tecnologías actuales, el NICS podría ser considerado un ensayo de cribado  de anomalías cromosómicas destinado a mejorar los resultados de la fecundación in vitro, pero todavía es pronto para poder considerarlo un ensayo diagnóstico. “Ensayos clínicos randomizados serán diseñados y realizados en el futuro cercano, utilizando el ensayo NICS con transferencia de embioines individuales para evaluar la efectividad clínica del ensayo en diferentes grupos de pacientes,” concluyen los autores.

Referencia: Xu J, et al. Noninvasive chromosome screening of human embryos by genome sequencing of embryo culture medium for in vitro fertilization. PNAS. 2016. Doi:   http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1613294113

 

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