Selección de embriones humanos. Diagnóstico Genético Preimplantación comparado

AutorNatalia López Moratalla - Marta Lago Fernández-Purón - Esteban Santiago
CargoDpto. de Bioquímica y Biología Molecular. Universidad de Navarra. - Enfermera de Ginecología - Dpto. de Bioquímica y Biología Molecular. Universidad de Navarra
Páginas243-258

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1. Técnicas de diagnóstico para selección de embriones: 10 años de historia

El diagnóstico genético previo a la implantación (DGP) se desarrolla por prime-ra vez en Inglaterra en 1990, como parte del progreso de la medicina reproductiva y la biología molecular. Se presenta como opción al diagnostico prenatal invasivo previo al parto para aborto eugenésico, al analizar genéticamente a los embriones resultantes de Fecundación in vitro (FIV) antes de su implantación.

Esta tecnología permite seleccionar los embriones generados in vitro, mediante la técnica de inyección intracitoplasmática de un espermatozoide (ICSI), que po-sean determinadas características, antes de llevar a cabo la transferencia a útero para continuar el desarrollo embrionario, y rechazar los que pudieran heredar un defecto genético, una predisposición genética o un sexo no deseado1.

La biopsia se realiza generalmente el día 3 de vida, cuando el embrión alcanza el estado de ocho células antes de su compactación. Como alternativa la biopsia del trofodermo2del embrión en fase de blastocisto, 5º o 6º día, a fin de acceder a un mayor número de células para el diagnóstico. Este es un tejido que dará lugar a áreas extraembrionarias, por lo que puede quedar intacta la masa celular interna del embrión. No obstante, este tejido por madurar rápidamente en estos primeros días de vida puede tener características diferentes a conjunto ordenado de células aún inmaduras.

El análisis genético se lleva a cabo en una o dos células mediante la técnica de hibridación in situ con fiuorescencia (FISH) para análisis el diagnóstico celular de anormalidades cromosómicas y enfermedades ligadas al sexo, o mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para diagnóstico molecular de enfermedades monogénicas. El análisis genético del primer o segundo corpúsculo polar se usa para estudiar la aportación genética de la madre.

Las indicaciones para llevarlo a cabo son anormalidades cromosómicas, como las translocaciones Robertsonianas o recíprocas, enfermedades ligadas al sexo como el síndrome frágil X, distrofia muscular de Duchenne y la hemofilia, y enfermedades ligadas a un solo gen, tales como la fibrosis quística, beta-talasemia, distrofia miotónica, o la enfermedad de Huntington. No obstante, los estudios de lo que ocurre en la división meiótica durante la fecundación y la primera división mitótica, ha puesto de manifiesto la necesidad de analizar no solo el corpúsculo polar sino también el embrión para asegurar el diagnóstico de aneuplodías3,

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cambio del número de cromosomas.

En el Cribado Genético Preimplantatorio (Screening Genético Preimplantatorio, PGS) los embriones se analizan para descartar los que porten aneuploidias y así mejorar las tasas de implantación en mujeres con edad materna avanzada4, fallos en las FIV previas, mujeres que presentan abortos de repetición o en los casos que hay un factor masculino severo. Con frecuencia en casos similares a los indicados se recurre a donantes de gametos en los procesos de reproducción asistida.

Un primer paso al desarrollo de esta tecnología se da en 1989 al realizar una biopsia del embrión humano para deter-minar el sexo mediante amplificación del DNA5. En 1990 se consigue un embarazo tras determinación del sexo por amplificación del DNA del cromosoma Y6. Ese mismo año se toma el corpúsculo polar para el análisis, posteriormente se transfiere el embrión y se produce embarazo7.

En 1992 se toma biopsia y se analiza por co-amplificación del DNA del cromosoma X e Y8. En 1995 se detectan aneuploidias en embriones antes de la implantación9.

La aplicación del diagnostico previo a la implantación permitió el nacimiento tras la selección de embriones no portadores del defecto genético que origina talasemias10, anemia de Fanconi11, o hemofilia12. En 1992 nacía seleccionado sin fibrosis quística un embrión sometido a DGP tras FIV13. El primer embarazo tras selección de un no afectado de anemia falciforme por PGD se lleva a cabo en 199914y en 2002 se consigue el primer nacimiento tras análisis PGD en el estado

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de blastocisto. El primer nacimiento tras DGP para retinoblastoma tiene lugar en 200415.

Tras la biopsia de células del trofectodermo para DGP en 200516, nace el primer embrión seleccionado sin beta-talasemia17. Desde 2008 se emplea la biopsia del trofectodermo que puede discriminar entre embriones en fase de blastocisto viables y no viables18.

A partir de 200419se tuvo la posibilidad de estudio del antígeno humano leucocitario (HLA) y se vio como una oportunidad para seleccionar los embriones compatibles con un hermano nacido enfermo al que poder donar tras su nacimiento células madre para un trasplante de médula ósea o células madre de la sangre del cordón umbilical20. Se ha usado también para analizar la posible predisposición, por los genes BRCA2, a ciertos tipos de tumores en 200921.

Posteriormente aparecen nuevas técnicas ya que la técnica del FISH está limitada sólo a unos cuantos cromosomas en una sola célula. El cariotipo completo a nivel de una sola célula se lleva ahora a cabo por una hibridación comparativa del genoma (CGH). Permite el análisis del genoma completo para desequilibrios cromosómicos, aunque no se detectan poliploidias y translocaciones. El tiempo es demasiado largo, 72 horas, lo que se ha mejorado con el uso de microsecuencias de ADN22. Con la técnica así mejorada

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de análisis del corpúsculo polar para aneuploidias23, nace el primer niño tras selección, en 201024.

Y por último, se plantea para la selección de embriones un procedimiento no invasivo25, consistente en analizar las proteínas segregadas (secretómica) y/o consumidas por el embrión preimplantación in vitro a fin de conocer su estado metabólico; y se plantea investigar además comparando los datos con el «implantoma», el perfil proteico del blastocisto cultivado durante varios días para conocer las interacciones con el epitelio uterino materno antes de su implantación.

2. Carencias y errores de la tecnología de DGP y PSC

Los datos del uso del DGP de los centros europeos asociados en Consorcio (ESHRE) se han recopilado y publicado como informes anuales, diez hasta ahora, desde 1998 hasta 201026. Las tablas 1-3 incluyen un resumen de los datos del DGP, del PSC y selección de sexo, de los ocho primeros informes agrupados por años. Los datos de los cuatro informes desde inicio al año 2002 (I-IV) en la tabla 1, los del 2003 y 2004 (V-VI) en la tabla 2 y dos posteriores (VII-VIII) en la tabla 3.

El análisis de los resultados muestra que la tecnología es muy poco eficaz; los

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datos de éxito son muy bajos y el embrión seleccionado sufre otros defectos por la manipulación. Con la publicación en 2008 del Informe VIII se plantean recomendaciones para un trabajo riguroso y un examen de hacia donde se está yendo y hacia donde se requiere ir. Comentamos resumidamente el contenido de los ocho informes con referencia al DGP. PSC y la selección de sexo.

A lo largo del tiempo ha aumentado el número de centros y el número de ciclos de fecundación in vitro por ICSI en los que se realiza DGP para detectar embriones con cualquiera de las tres indicaciones: anomalías cromosómicas, enfermedades ligadas al sexo y enfermedades monogénicas. Las tasas de éxito no han mejorado a lo largo del tiempo: aproximadamente cada año, un 70% de los ciclos aporta embriones que pueden ser transferidos, de los que se implantan menos del 20% y nacen aproximadamente un 15% de los transferidos. Más de la mitad de los ciclos fueron de parejas con infertilidad.

Así por cada 2000 ciclos de los que resultan más de 15-16 mil embriones se consigue biopsia de unos 12.000. Se transfieren unos 3000 de los que se consiguen unos 400 embarazos y nacen unos 330 niños, algunos gemelos, unos pocos trillizos, de los que se destruyeron selectivamente por reducción embrionaria tanto para disminuir el parto múltiple o en el caso de que se detecten durante la gestación anomalías, como encefalopatía y espina bífida. Los embriones seleccionados y no transferidos se conservan tras congelación. Los defectuosos se descartan, en principio. De los recién nacidos algunos presentaron malformaciones graves, otros más leves y varios mueren al nacer. Los que sobreviven mantienen un estado de salud similar a los nacidos por reproducción asistida, siempre peor que los engendrados naturalmente.

El número de ciclos dedicados a PSG ha crecido proporcionalmente más que el de los dedicados a DGP. En su mayor parte la indicación es la edad avanzada de la madre, abortos espontáneos y fallos de la FIV. La proporción de embarazos por ciclo es similar a las tasas de los ciclos de DGP.

Por último, en menos del 5% de los ciclos se realiza el DGP para selección del sexo. Los resultados en embarazo logrado fueron del mismo orden que en los otros diagnósticos. En el octavo informe se recogieron por primera vez los datos de la elección de sexo no por razones médicas; un total de 60 parejas preferían un varón y 19 preferían una niña. En total llegaron a generar 644 embriones de los que de 445 se conoció el sexo y tan solo 92 fueron transferidos y 25 fueron congelados. El porcentaje de implantación fue del 23%.

El balance es muy negativo. Por una parte, los cálculos prevén que solamente se producirá una disminución de la tasa de algunas enfermedades cercana al 1%. Por otra, se tienen datos de errores de diagnostico. En efecto en el octavo informe, por primera vez aparecen reseñados los errores diagnósticos que hay durante el mismo proceso.

Se han recogido 18 errores diagnósticos de los cuales 9 fueron después de...

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