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DIAGNOSTICO PREIMPLANTACIONAL
He traducido este artículo para una amiga y pensé que quizá sería interesante para alguien. MonicaS 25/12/2000 22:36
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Preimplantation Genetic Diagnosis for Aneuploidy (Diagnóstico Genético Preimplantacional de Aneuploidia)
Santiago Munne, M.D., from St. Barnabas

SOBRE LOS CROMOSOMAS Y EMBRIONES

Las posibilidades de embarazo disminuyen con la edad. Recientes investigaciones de nuestro instituto muestran que ello es debido sobre todo a la ocurrencia de las llamadas anormalidades cromosómicas, que aparecen en los óvulos mientras aún están en el ovario. Estas anormalidades son irrevesibles por ahora y ocurren en todas las mujeres, más frecuentemente en mujeres mayores de 35 años. Es posible que este óvulo anormal sea fertilizado, pero producirá embriones genéticamente anormales con unas posibilidades considerablemente reducidas de producir un embarazo. La observación simple a través del microscopio es frustrante para los embriólogos, ya que no les informa de si un embrión es genéticamente normal. El más común de estos desórdenes es llamado aneuploidia por los genetistas, lo que significa un cromosoma de más o de menos. Una simple célula de un embrión en desarrollo puede ser extraída (biopsiada) dos días después de la fertilización, y analizada para descubrir desórdenes cromosómicos típicos, sin que ello afecte significativamente el crecimiento del embrión. Los embriones anormales pueden ser descartados y sólo aquellos sanos serán seleccionados para transferirse. Llamamos a este procedimiento Test Genético Preimplantacional (PGD), y aún se considera experimental, aunque se han realizado más de 500 casos en USA. La ventaja obvia de este tipo de análisis genético en el llamado estado pre-implantacional, es la reducción significativa en las posibilidades de tener un bebé con anormalidades genéticas comunes, como el Síndrome de Down. Una ventaja menos obvia es que las posibilidades de un embarazo con éxito pueden incrementarse porque los embriones anormales, los cuales normalmente (y afortunadamente) tienen menos posibilidades de implantación, no son transferidos. Además, una vez conseguido el embarazo, los riesgos de pérdida debidos a aborto espontáneo también se ven reducidos. Las siguientes notas describen el proceso en más detalle, incluyendo posibles beneficios y desventajas.

ANEUPLOIDIA CROMOSÓMICA

Cada célula normal del cuerpo (embrión, feto, bebé o adulto) contiene 46 cromosomas, 23 de cada progenitor. Los cromosomas provinientes de la madre se emparejan con los cromosomas del padre. Los pares 1 al 22 se numeran, y el cromosoma 23 es el determinante del sexo, consistiendo en dos cromosomas X o bien en una X y una Y. Cada óvulo es portador de una X, mientras que el esperma puede ser portador de X o Y. Algunas veces, las células de un embrión contienen un cromosoma extra, o bien les falta uno, y a esto se le denomina "aneuploidia". La mayoría de veces esta condición es clínicamente no dañina ya que el embrión crecerá durante unos días, pero no implantará o detendrá su desarrollo poco después de la implantación. Pero si la anormalidad consiste en un cromosoma extra entre los números 13, 18, 21, X o Y, el embarazo puede progresar hasta el nacimiento, aunque el feto presente malformaciones. La más común de estas es un cromosoma 21 extra, conocido como síndrome de Down o trisomía 21. Otras son el síndrome de Turner (falta de un cromosoma X), síndrome de Klinefelter (XXY), síndrome de Patau (trisomía 13) y síndrome de Edwards (trisomía 18). Los niños con un cromosoma extra usualmente tienen serias malformaciones, además de retraso mental y reducida esperanza de vida. Si el cromosoma afectado es otro distinto de los mencionados, el embarazo invariablemente termina en aborto espontáneo. De ellos, la trisomía 16 está presente en el 30 de los abortos espontáneos debidos a anormalidades cromosómicas.

RIESGOS DE ANEUPLOIDIA

Aunque la incidencia de aneuploidia en un bebé es relativamente baja, la frecuencia es mucho mayor en embriones inmediatamente después de su fecundación in-vitro. Más del 20 de los embriones de mujeres de edades entre 35 y 39 años se verán afectados. Las posibilidades son casi del 40 en mujeres de 40 años o más. Lo que sucede es que la mayoría de embriones anormales no se transformarán en un feto viable. Cualquier embrión al que le falte un cromosoma (monosomía) detendrá su crecimiento antes de implantarse (excepto la monosomía X), y sólo unos pocos de los que tengan una trisomía llegarán a término. Esta mortalidad de los embriones aneuploides creemos que es una de las principales razones por las que el ratio de embarazos en mujeres mayores de 40 años es tan bajo. De los embriones anormales que se implantan, la mayoría de ellos acabarán en un aborto espontáneo. Cerca del 30 de los embarazos de mujeres de 35 años y más se pierden debido a abortos espontáneos. Así pues, que nazca un bebé con anormalidades cromosómicas como la aneuploidia ocurrirá en 1 de cada 1000 nacimientos en mujeres de 30 años o menos, 1 de cada 350 nacimientos en mujeres de 35 años, 1 de cada 100 en mujeres de 40 años y finalmente, 1 de cada 25 nacimientos en mujeres de 45 años. El propósito de estos tests es seleccionar para transferir sólo aquellos embriones normales para conseguir elevar la tasa de embarazo, disminuir la tasa de aborto, y también el número de bebés nacidos con anormalidades cromosómicas.

ANÁLISIS GENÉTICO EN ÓVULOS O EMBRIONES ANTES DE LA TRANSFERENCIA.

El huevo maduro produce dos pequeñas células llamadas cuerpos polares, que degeneran tras la fertilización. El contenido genético de esas células puede dar al embriólogo información de la presencia de una aneuploidia en el óvulo. Por otra parte, también puede realizarse el análisis genético en una célula de un embrión antes de ser transferido. Ambos procedimientos se denominan diagnóstico genético preimplantacional (PGD) y consisten en técnicas que cuentan el número de cromosomas. Se abre una brecha en la parte exterior (zona pelúcida) del óvulo o embrión de forma similar al assited hatching, y se extraen una o dos células embriónicas o cuerpos polares mediante aspiración. El óvulo o embrión se devuelve a la incubadora mientras las células son analizadas y los resultados se obtienen el mismo día. Este análisis no causa mayores inconvenientes al paciente.

BIOPSIA DEL EMBRION - BIOPSIA DE LOS CUERPOS POLARES

Las células biopsiadas se analizan utilizando una técnica llamada hibridación fluorescente in-situ (FISH), que implica utilizar diferentes colores fluorescentes que se "pegan" de forma precisa por lo menos a los cromosomas 13, 15, 16, 18, 21, 22, X e Y. Cada cromosoma puede distinguirse por su color. Las diferentes combinaciones de color permiten al genetista distinguir las células normales de las células con aneuploidia. El análisis de las células destruye a las mismas ya que han de ser adheridas a una diapositiva de microscopio y deben calentarse y enfriarse repetidamente, por lo que no hay forma de devolverlas al embrión o utilizarlas para ninguna otra cosa. Las diapositivas se guardan para futuras referencias.

VENTAJAS DEL PGD

Las ventajas del PGD recaen en tres áreas:

1. MENOS FETOS CON MALFORMACIONES E INTERRUPCIONES VOLUNTARIAS DE EMBARAZO:

De acuerdo con las estadísticas actuales, las posibilidades que tiene una mujer de tener un bebé con aneuploidia es del 1 si está en el rango de edad de 35-39 años, y del 3 si tiene entre 40-45. Hasta ahora, de 143 concepciones obtenidas mediante PGD, dos (1.4 ) eran cromosómicamente anormales comparado con el esperado 2.7 para ese grupo de pacientes, de acuerdo con sus edades (datos hasta enero de 2000). Aunque el PGD disminuye las posibilidades de concebir un bebé anormal, es recomendable no obstante realizar diagnóstico prenatal de la forma habitual durante el curso del embarazo, de forma que el pequeño porcentaje restante pueda ser detectado.

2. MAS EMBARAZOS TRAS FIV

Es bien sabido que la tasa de embarazo tras la fecundación in-vitro desciende notablemente con el aumento de la edad maternal. Incluso en los centros de FIV con las tasas más altas de embarazo, estos índices disminuyen desde aproximadamente el 28 por embrión transferido en mujeres de 20-33 años, hasta el 9 en mujeres por encima de 39 años.

Los embriones aneuploides tienen una tasa de supervivencia muy inferior a los embriones normales, y la mitad de ellos (aquellos que les falta un cromosoma) raramente se implantan.

Parece probable que el descenso de las tasas de embarazo con el aumento de edad materna sea causado posiblemente por el correspondiente incremento de embriones aneuploides.
Realizando el PGD y transfiriendo sólo los embriones normales, podemos ser capaces de incrementar las tasas de embarazo de forma notable.

En dos estudios recientes hemos demostrado un incremento en las tasas de implantación tras realizar PGD (Munné et al. 1999, Gianaroli et al. 1999b, lista de referencia). Ya que cuantos más cromosomas se analicen, mejores serán los resultados, con los últimos métodos la tasa de implantación ha aumentado del 21 al 27 (datos Jun 1999 a Ene 2000).

3) REDUCCIÓN DE LOS ABORTOS ESPONTÁNEOS

En mujeres por encima de los 35 años, cerca del 35 de los embarazos acaban en abortos espontáneos, siendo el 50 o más de ellos causados por aneuploidias. Transfiriendo sólo los embriones normales, el número de embarazos que lleguen a términos se incrementará. En uno de nuestros estudios detectamos una reducción considerable de los abortos espontáneos, del 23 al 9 . El incremento de la implantación y el significativo descenso de los abortos espontáneos resultó en un significativo aumento de bebés normales nacidos.

RIESGOS DEL PGD

El PGD no está exento de riesgos, pero estos se hallan compensados por los beneficios descritos. Hay tres tipos de riesgos involucrados en el PGD:

1) LOS RIESGOS DE LA BIOPSIA EMBRIONARIA

Mientras que el PGD es un procedimiento relativamente nuevo en FIV, las técnicas de micromanipulación requeridas para realizar el procedimiento han sido utilizadas durante muchos años, y el riesgo de un daño accidental a un embrión durante la extracción de la célula(s) es muy bajo -- 0.6 . Los procedimientos como el ICSI, o el assisted hatching se realizan mediante oberturas en la zona pelúcida, y se ha demostrado que todos ellos tienen efectos positivos en el desarrollo e implantación del embrión.
Las tasas de implantación pueden verse disminuidas debido a la biopsia del embrión, pero las observaciones hasta la fecha indican que se compensan por los efectos beneficiosos del PGD.

2) EXTRACCIÓN DE CÉLULAS DEL EMBRIÓN.

Ninguna parte del futuro feto se verá afectada debido a la extracción de una o dos células dos días después de la fertilización. Todas las células del embrión permanecen totipotent hasta aproximadamente el cuarto día, lo que significa que cada célula por sí misma tiene capacidad de crecer y convertirse en un feto perfecto y completo. El procedimiento meramente retrasa el desarrollo por unas pocas horas, tras las cuales el embrión alcanza el mismo número de células que antes y continúa su desarrollo. Esto ha sido observado muchas veces en los embriones crioconservados de humanos y otros mamíferos, cuando una o más células no sobreviven la descongelación, sin embargo los embriones son capaces de convertirse en bebés normales.

Lo que se desconoce es si los embriones biopsiados se implantan menos que los que no han sido manipulados. Estudios sobre el tema indican que la biopsia no daña el embrión, pero estos estudios están incompletos. No es improbable que la biopsia del embrión pueda reducir la tasa de implantación algunos puntos, mientras que el procedimiento de PGD y la selección, puedan incrementarlos. El balance entre los posibles daños derivados de la biopsia y el beneficio de PGD y la selección consiguiente, parece ser positivo.

3) ERRORES DE DIAGNÓSTICO

Confiamos en este tipo de test porque en la mayoría de casos todas las células tienen el mismo número de cromosomas. Cuando los cromosomas son normales en una células, se espera que también lo sean en el resto. Algunas veces, células diferentes del mismo embrión tienen diferente número de cromosomas (a esto se le llama mosaicismo). Este hecho, combinado con el nivel actual de errores técnicos en este proceso tan delicado pueden llevar a errores de diagnósticos en el 10 de los casos. En otras palabras, el test es fiable en el 90 de los casos.
Un mal diagnóstico significa que un embrión anormal puede ser dado por normal, con el riesgo correspondiente de un bebé anormal, o bien se puede asignar un resultado anormal a un embrión normal, y éste no ser transferido. Evidentemente, el propósito es transferir sólo aquellos embriones considerados normales.

La tasa de error se ha reducido últimamente al 7 . Cuando un embrión anormal es dado por normal y transferido (2 ), es como si no se hubiera realizado el PGD, que es por lo que se ha de realizar los tests prenatales de forma habitual. Por otra parte, cuando se da un resultado anormal a un embrión normal (5 ), es entonces cuando hay un efecto negativo porque este embrión podría haberse convertido en un bebé normal.

CASOS REALIZADOS HASTA LA FECHA

El personal de genética preimplantacional del Instituto de Medicina Reproductiva y Ciencia de Saint Barnabas ha estado implicado en 468 casos de PGD para aneuploidia hasta enero de 2000, bien en Saint Barnabas o bien por muestras enviadas a Saint Barnabas o por colaboraciones con otros centros.

COSTE DEL PROCEDIMIENTO

Además del coste del ciclo de FIV, el procedimiento de PGD cuesta 2500$. Esto incluye investigación de DNA, FISH y el procedimiento de biopsia. El PGD está raramente cubierto por las compañías de seguros, pero la tarifa puede ser cancelada si el paciente se incorpora a un ensayo aleatorio con el 50 de posibilidades de recibir el procedimiento.

REALIZACION DEL PGD

El Dr. Santiago Munné (director de PGD) y el Dr. Cohen (director científico), han estado involucrados en el PGD desde el inicio de la técnica. Su trabajo en el PGD para la aneuploidia ha sido publicado en varios diarios científicos, una lista de los cuales se especifica más abajo. Ambos obtuvieron el Prize paper de la Society for the Assisted Reproductive Technology en su 50ª (1994) y 51ª (1995) Convenciones Anuales de la Sociedad Americana de Fertilidad.

INFORMACIÓN ADICIONAL

Los siguientes artículos científicos están disponibles para información más detallada.

Cohen J, Alikani M, Trowbridge J, Rosenwaks Z (1992): Implantation enhancement by selective assisted hatching using zona drilling of embryos with poor prognosis. Human Reproduction, 1992;7:685-691.

Gianaroli L, Magli MC, Munné S, Fortini D, Ferraretti AP (1999a) Advantages of day 4 embryo transfer in patients undergoing preimplantation genetic diagnosis of aneuploidia. J.Assisted Reprod Genet 16:170-175

Gianaroli L, Magli C, Ferraretti AP, Munné S (1999b) Preimplantation diagnosis for aneuploidies in patients undergoing in vitro fertilization with a poor prognosis: identification of the categories for which it should be proposed. Fertil Steril 72:837-844

Grifo JA, Tang YX, Munné S, Alikani M, Cohen J, Rosenwaks Z (1994) Healthy deliveries from biopsied human embryos. Hum.Reprod. 9:912-916
Hardy K, Martin KL, Leese HJ, Winston RML, Handyside AH (1990) Human preimplantation development in vitro is not adversely affected by biopsy at the 8-cell stage. Human Reprod. 5,6:708-714.

Munné S, Lee A, Rosenwaks Z., Grifo J, Cohen J (1993) Diagnosis of major chromosome aneuploidies in human preimplantation embryos. Human Reproduction. 8:2185-2191.

Munné S, Dailey T, Sultan KM, Grifo J, Cohen J.(1995) The use of first polar bodies for preimplantation diagnosis of aneuploidia. Human Reprod. 10:1015-1021

Munné S, Alikani M, Tomkin G, Grifo J, Cohen J (1995) Embryo morphology, developmental rates and maternal age are correlated with chromosome abnormalities. Fertil. Steril., 64:382-391.

Munné S, Weier, U (1996) Simultaneous enumeration of chromosomes 13, 18, 21, X and Y in interphase cells for preimplantation genetic diagnosis of aneuploidia. Cytogenet. Cell. Genet 75:263-270

Munné S, Magli C, Bahçe M, Fung J, Legator M, Morrison L, Cohen J, Gianaroli L (1998b) Preimplantation diagnosis of the aneuploidies most commonly found in spontaneous abortions and live births: XY, 13, 14, 15, 16, 18, 21, 22. Prenat Diagn. 18:1459-1466.

Munné S, Magli C, Cohen J, Morton P, Sadowy S, Gianaroli L, Tucker M, Márquez C, Sable D, Ferraretti AP, Massey JB, Scott R (1999) Positive outcome after preimplantation diagnosis of aneuploidia in human embryos. Human Reprod, 1999:2191-2199

Verlinsky Y, Handyside J, Grifo J, Munné S, Cohen J, et al. (1994) Preimplantation diagnosis of genetic and chromosomal disorders. J. Assisted Reprod. Genet. 11:236-243.

Verlinsky Y, Cieslak J, Ivakhnenko V, et al. (1996b) Birth of healthy children after preimplantation diagnosis of common aneuploidies by polar body fluorescent in-situ hybridization analysis. Fertil. Steril. 66:126-129.

 

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