En los últimos años, han tenido lugar numerosos progresos en el campo de la Medicina Reproductiva, surgiendo nuevas estrategias que persiguen un objetivo común: conseguir el nacimiento de un bebé sano. Entre las técnicas emergentes en este campo biomédico, se encuentra el Test Genético Preimplantacional (PGT) no invasivo cuya finalidad es obtener información genética del embrión de la forma menos perjudicial posible antes de transferirlo al útero materno.
Para ello, el primer paso es llevar a cabo la técnica de fecundación in vitro (FIV) que consiste en la combinación del ovocito y el espermatozoide en el laboratorio. Este tratamiento está indicado en diferentes casos: edad materna avanzada, recuento bajo de espermatozoides, problemas de ovulación o cuando han fracasado otras técnicas de reproducción asistida más sencillas.
Si el proceso de fecundación transcurre con éxito, el óvulo fecundado comenzará a dividirse y dará lugar a un embrión. Los embriones se cultivan en unos incubadores especiales en el laboratorio de embriología, dónde los embriólogos controlan regularmente su desarrollo y seleccionan los de mejor calidad para transferirlos al útero materno, o bien, vitrificarlos para utilizarse posteriormente.
Hasta hace unos años, la selección embrionaria se realizaba atendiendo exclusivamente a la morfología del embrión, que tiene en cuenta parámetros como el número de células, el tamaño de las mismas o el porcentaje de fragmentación. Sin embargo, la morfología no siempre está relacionada con la dotación cromosómica del embrión.
Las células humanas se componen de 46 cromosomas, estructuras que contienen nuestra información genética, nuestro ADN. La mitad de ellos son heredados de nuestro padre y la otra mitad de nuestra madre. Decimos que un embrión es euploide cuando todas sus células contienen 46 cromosomas, mientras que un embrión aneuploide es aquel al que le sobran o le faltan copias de cromosomas.
Hoy en día sabemos que los embriones aneuploides son frecuentes y esto depende, entre otros factores, de la edad materna. Por ejemplo, alrededor del 25% de los embriones de mujeres de 30 años son aneuploides, proporción que aumenta hasta el 50% a los 40 años (Franasiak JM et al., Fertil Steril, 2014).
Los embriones aneuploides no son compatibles con la vida, la gran mayoría de ellos acaban en aborto o no llegan a implantar. Durante las técnicas de fecundación in vitro podemos seleccionar el mejor embrión en función de su morfología, pero puede ser aneuploide y, por tanto, existiría mayor riesgo de que haya un fallo de implantación, de que se produzca un aborto o, incluso, de tener un hijo con alteraciones graves.
Estudio genético del embrión
La única forma que tenemos actualmente de minimizar el riesgo de transferir embriones aneuploides es realizar un estudio genético para determinar el número de cromosomas del embrión en la fase de preimplantación, es decir, antes de transferirlo al útero materno. Este estudio se denomina PGT-A (Test Genético Preimplantacional para detectar aneuploidías) y se utiliza especialmente en caso de edad materna avanzada, abortos de repetición, fallos de implantación recurrentes, entre otros.
Esta prueba genética se realiza entre 3 y 5 días después de la fecundación y, en primer lugar, es necesario realizar una biopsia embrionaria, es decir, extraer una o varias células de cada embrión. A continuación, este material se analiza en el laboratorio para identificar aquellos embriones que tienen una carga cromosómica correcta y, por lo tanto, tienen más posibilidades de dar lugar a un embarazo evolutivo.
Biopsia embrionaria
La biopsia embrionaria es un paso crucial durante el PGT. Puede realizarse el tercer día después de la fecundación, cuando el embrión se encuentra en la fase de seis a ocho células. En este caso, se abre un pequeño orificio en la denominada zona pelúcida (membrana que rodea al embrión) y se extrae una célula para su análisis. Sin embargo, actualmente la biopsia embrionaria suele realizarse en el día 5 o 6 tras la fecundación, fase denominada blastocisto, en la cual el embrión está formado por más de cien células. En este caso, se extrae un pequeño grupo de células del trofoectodermo, capa celular externa del blastocisto que dará lugar a la placenta.
La biopsia en estadio de blastocisto ofrece importantes ventajas frente a la biopsia en día 3; por una parte, podemos obtener una mayor cantidad de material genético, puesto que extraemos un mayor número de células, y por otra, como el embrión contiene más células, resulta menos perjudicial. Además, permite la detección de mosaicismo embrionario (embriones formados por líneas celulares euploides y aneuploides).
Ventajas y limitaciones
Como todas las técnicas, el PGT-A tiene algunas ventajas y limitaciones. Entre los beneficios, en comparación con los ciclos de FIV en los que no se ha realizado la PGT, encontramos que:
- Mejora las tasas de implantación
- Reduce las tasas de aborto espontáneo
- Mejora las tasas de embarazo por transferencia
- Reduce el riesgo de tener un bebé con una anomalía cromosómica
Por otro lado, tiene algunas limitaciones:
- Es un método invasivo en el que la gran mayoría de los embriones sobreviven a la biopsia, aunque existe una pequeña posibilidad de que el embrión no evolucione,
- Es una técnica compleja, que requiere equipamiento específico y personal con una amplia experiencia, y
- Existe la posibilidad de un diagnóstico erróneo debido al mosaicismo embrionario, al detectar sólo una de las líneas celulares del embrión.
PGT no invasivo
En el año 2016 se publicó la detección de ADN libre en el medio de cultivo de blastocistos y se propuso como una herramienta para la determinación de la carga cromosómica del embrión de forma no invasiva. Este ADN es liberado por el embrión al medio de cultivo durante su desarrollo in vitro por mecanismos que aún no están del todo claros. En los últimos años, varios estudios han demostrado la capacidad de detectar, extraer y amplificar el ADN del medio de cultivo embrionario, especialmente en la fase de blastocisto, y han evaluado su potencial aplicación clínica para el PGT no invasivo.
Actualmente, existe cierta controversia acerca de la utilidad del PGT no invasivo. Sin embargo, las últimas publicaciones indican que, cuando se consigue eliminar la contaminación con ADN procedente de células maternas y se optimizan los procedimientos en el laboratorio de embriología, el ADN liberado al medio por el embrión es un buen indicador de su carga cromosómica (Huang et al., Proc Natl Acad Sci USA, 2019; Chen et al., Front Cell Dev Biol, 2021).
¿Cómo se realiza el PGT no invasivo?
El protocolo es mucho más sencillo que el PGT tradicional, puesto que no es necesario realizar una biopsia embrionaria. Los pasos básicos son los siguientes:
- El día 3-4 después de la fecundación cada embrión se lava y se transfiere a un nuevo medio de cultivo, donde se incuba hasta el día 5- 6.
- Durante este periodo de tiempo, el embrión libera ADN libre al medio.
- En el día 6 los embriones se vitrifican y el medio de cultivo se recoge y se analiza para detectar este ADN libre e identificar posibles aneuploidías.
El PGT no invasivo presenta varias ventajas respecto al PGT tradicional:
- Se elimina el riesgo de un daño potencial al embrión tras la biopsia.
- El protocolo es mucho más sencillo.
- Se reducen los gastos en equipamiento específico.
Sin embargo, también tiene algunas limitaciones:
- El origen del ADN libre de las células sigue sin estar claro. Todavía existe cierta controversia sobre si el ADN libre liberado al medio de cultivo es representativo o no de la composición cromosómica del embrión completo;
- Es necesario minimizar el riesgo de contaminación con ADN materno, que puede llevar a un diagnóstico erróneo.
- Debe ser validado en cada laboratorio, lo que implica la optimización y estandarización de las condiciones de cultivo y los protocolos de recuperación del medio de cultivo para obtener una cantidad suficiente de ADN libre y evitar la contaminación con ADN materno.
A pesar de las limitaciones de la técnica, actualmente, la información que aporta el PGT no invasivo se puede emplear como un sistema de priorización para identificar aquellos embriones con mayores posibilidades de ser euploides y, de esta forma, aumentar la probabilidad de conseguir un embarazo evolutivo.
El PGT no invasivo es una técnica con gran potencial y con algunas limitaciones que se espera que se puedan resolver en un futuro próximo.
Artículo Opinión
Estefanía Montoya
Genetista. Departamento Genética Grupo UR
