Pruebas genéticas preimplantacionales en ciclos de FIV

La prueba genética preimplantacional es un método de prueba de embriones de nueva generación que ofrece una alternativa a los métodos de prueba genética prenatal, como la toma de muestras de vellosidades coriónicas (CVS) y la amniocentesis, para parejas que se sabe que tienen un alto riesgo de transmitir un trastorno genético a su descendencia, así como una plataforma de prueba para pacientes con fallos recurrentes de FIV y abortos espontáneos recurrentes.

Si bien los métodos de pruebas genéticas prenatales solo se pueden emplear en un momento determinado durante el embarazo, el PGT ofrece pruebas genéticas en embriones antes del embarazo, eliminando así la probabilidad de estar embarazada de una descendencia con problemas genéticos. Los orígenes del PGD/PGS se remontan a 1968, cuando Edwards y Gardner realizaron la primera biopsia embrionaria microquirúrgica en embriones de conejo mediante la tinción de la cromatina sexual del blastocisto de conejo con eucrisina 2GNX. Sin embargo, no fue hasta principios de la década de 1990 cuando se realizó el primer caso de PGT para analizar el sexo del embrión en busca de un trastorno autosómico recesivo ligado al sexo.

Las pruebas genéticas preimplantacionales (PGT) son un avance fundamental en la tecnología de reproducción asistida (TRA), específicamente en la fertilización in vitro (FIV). Las PGT implican el análisis genético de los embriones antes de la transferencia uterina, con el objetivo de mejorar las tasas de implantación, reducir los riesgos de aborto espontáneo y prevenir la transmisión de trastornos genéticos. La tecnología ha evolucionado significativamente en las últimas décadas y se clasifica en tres tipos principales: PGT-A (para detección de aneuploidía), PGT-M (para trastornos monogénicos o de un solo gen), y PGT-SR (para reordenamientos estructurales). A continuación, encontrará información sobre los diferentes tipos de PGT, los escenarios clínicos para los que son adecuados y su eficacia general.

Tipos de pruebas genéticas preimplantacionales

1. PGT-A (Prueba genética preimplantacional para aneuploidía)
La PGT-A examina los embriones en busca de anomalías cromosómicas numéricas (aneuploidías). Las aneuploidías son una de las principales causas de fallos de implantación, abortos espontáneos y trastornos cromosómicos como el síndrome de Down (trisomía 21), el síndrome de Patau (trisomía 13) y el síndrome de Edwards (trisomía 18).

Indicaciones:
Edad materna avanzada (>35 años), donde las tasas de aneuploidía aumentan debido a errores de segregación cromosómica relacionados con la edad.
Fallo de implantación recurrente o fallos repetidos de FIV.
Pérdida recurrente del embarazo (RPL), a menudo asociada con anomalías cromosómicas en los embriones.
Infertilidad por factor masculino, ya que el riesgo de aneuploidía puede aumentar con ciertas anomalías en los espermatozoides.
Selección de género para equilibrar la familia

Procedimiento:
Los embriones se biopsian (normalmente en la fase de blastocisto) para extraer unas pocas células del trofectodermo, que luego se analizan mediante técnicas como la hibridación in situ con fluorescencia (FISH) o la secuenciación de nueva generación (NGS), según el objetivo del tratamiento. En los casos en los que la selección del sexo es el objetivo principal y no hay antecedentes de enfermedades genéticas, un simple análisis FISH puede proporcionar un panel básico de 5 cromosomas que analiza los trastornos genéticos más comunes en los cromosomas 13, 18 y 21, así como en los cromosomas X e Y.

Éxito y limitaciones:
Se ha demostrado que la PGT-A mejora las tasas de nacimientos vivos en ciertas poblaciones, como las mujeres mayores y aquellas con ciclos fallidos previos, pero su aplicación universal sigue siendo controvertida. Algunos estudios no sugieren ningún beneficio significativo en pacientes más jóvenes con buen pronóstico (Munné et al., 2019). Además, el mosaicismo (en el que algunas células del embrión son normales y otras son aneuploides) puede complicar la interpretación y los resultados. En muchos casos, los embriones que se han considerado mosaico pueden eliminar el mosaicismo y convertirse en embriones genéticamente sanos y euploides. Cuando la PGT-A se realiza en poblaciones jóvenes y sanas, esto puede provocar el descarte de embriones que potencialmente pueden convertirse en seres humanos genéticamente sanos. En general, esta es una opción adecuada para pacientes que optan por la selección de género con fines de equilibrio familiar, pacientes con repetidos fracasos de FIV o abortos espontáneos recurrentes.

2. PGT-M (Prueba genética preimplantacional para trastornos monogénicos)
La PGT-M identifica embriones portadores de trastornos de un solo gen (por ejemplo, fibrosis quística, anemia de células falciformes, enfermedad de Huntington). Las parejas que son portadoras de una mutación genética conocida o tienen antecedentes familiares de una afección genética específica se benefician de esta prueba.

Indicaciones:
– Detección de portadores de enfermedades autosómicas recesivas o dominantes.
– Prevención de trastornos ligados al cromosoma X (p. ej., distrofia muscular de Duchenne, hemofilia).
– Parejas con una variante patogénica conocida en uno o ambos integrantes.

Procedimiento:
Esto implica pruebas personalizadas que utilizan técnicas como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o NGS para detectar la mutación específica. A menudo, el análisis de ligamiento se realiza junto con la detección de mutaciones para confirmar los resultados y reducir el riesgo de diagnóstico erróneo. Esto significa que la pareja que busca pruebas con PGT-M necesitará tener una prueba genética detallada que muestre las mutaciones genéticas específicas para que se pueda diseñar una sonda de prueba específica para un proceso de prueba personalizado. A los pacientes que no tienen un informe de prueba genética detallado generalmente se les pide que vengan a Chipre dos veces: una para dejar una muestra de sangre para que se realice una prueba de mutación exhaustiva, después de lo cual se puede personalizar una sonda de prueba, y una segunda vez para el proceso de FIV.

Éxito y limitaciones:
La PGT-M proporciona una precisión de casi 98–99% en la prevención de la transmisión de enfermedades genéticas cuando se realiza en laboratorios acreditados (Kuliev et al., 2020). Sin embargo, los desafíos incluyen la necesidad de un estudio genético detallado de la pareja y la posibilidad de que no haya suficientes embriones para la prueba. Las mujeres de mayor edad con reservas ováricas disminuidas a veces pueden beneficiarse de múltiples rondas de recolección de óvulos para maximizar la cantidad de embriones que se obtendrán. En tales casos, se programará una recuperación de óvulos durante ambos viajes.

3. PGT-SR (Prueba genética preimplantacional para reordenamientos estructurales)
El PGT-SR tiene como objetivo detectar anomalías estructurales cromosómicas, como translocaciones, inversiones o duplicaciones. Estos reordenamientos pueden dar lugar a embriones desequilibrados, lo que provoca abortos espontáneos o anomalías congénitas. Las pacientes con translocaciones equilibradas a menudo no presentan ningún síntoma. Sin embargo, cuando intentan quedarse embarazadas, algunos de los embriones resultantes tienen aberraciones cromosómicas mortales, lo que da lugar a embarazos fallidos o abortos espontáneos recurrentes. Las personas con reordenamientos cromosómicos equilibrados, como las translocaciones robertsonianas o recíprocas, a menudo se someten a PGT-SR para garantizar la selección de embriones equilibrados que no provoquen abortos espontáneos o trastornos del desarrollo (Munné et al., 2020).

Indicaciones:
Portadores de translocaciones cromosómicas equilibradas (p. ej., robertsonianas o recíprocas)
Parejas con antecedentes de abortos recurrentes o hijos con anomalías cromosómicas estructurales.

Procedimiento:
PGT-SR emplea métodos como NGS para detectar anomalías estructurales, utilizando esencialmente un procedimiento de prueba similar al PGT-A.

Éxito y limitaciones:
La PGT-SR reduce significativamente el riesgo de aborto espontáneo en portadoras de translocación; los estudios informan tasas de embarazo clínico de 50 a 70% en comparación con tasas más bajas en ciclos no tratados (Collins et al., 2021). Sin embargo, es posible que este enfoque no elimine por completo el riesgo de resultados anormales, ya que las pruebas solo evalúan la estructura cromosómica y no la función genética. Si hay problemas genéticos adicionales, esta prueba no los abordará. No obstante, esto tendría una incidencia muy baja.

Eficacia e impacto clínico del PGT

Tasas de implantación y tasas de nacidos vivos
El PGT, en particular el PGT-A, ha demostrado ser prometedor en la mejora de las tasas de implantación y de nacimientos vivos en poblaciones específicas, como las mujeres mayores de 35 años o aquellas con fallos de implantación recurrentes. En el caso del PGT-M y el PGT-SR, la principal medida de éxito es la prevención de enfermedades genéticas o cromosómicas en la descendencia, con altas tasas de precisión informadas en numerosos estudios (Comité de Práctica de la ASRM, 2020).

Reducción de las tasas de abortos espontáneos
La PGT-A se ha relacionado con menores tasas de abortos espontáneos, especialmente en pacientes con abortos recurrentes. La detección y exclusión de embriones aneuploides reduce significativamente la pérdida del embarazo en estos casos. Las parejas con antecedentes de abortos espontáneos recurrentes, especialmente debido a anomalías cromosómicas, se benefician de la PGT para mejorar la probabilidad de un embarazo exitoso mediante la selección de embriones cromosómicamente normales (Carp, 2018).

Infertilidad por factor masculino:Los casos graves de infertilidad masculina pueden aumentar el riesgo de anomalías cromosómicas en los embriones, por lo que es aconsejable realizar PGT-A en dichos casos para reducir este riesgo (Kushnir et al., 2016).

Procedimiento de la prueba genética preimplantacional

La PGT solo se puede ofrecer como parte de un ciclo de FIV (fertilización in vitro) porque es la única forma de crear embriones en un entorno de laboratorio para poder someterlos a procedimientos de biopsia y análisis. El proceso de PGT implica varios pasos clave dentro de un ciclo de FIV:

1. Estimulación ovárica y recuperación de óvulos:En primer lugar, la mujer se somete a una estimulación ovárica con medicamentos hormonales para producir múltiples óvulos. Luego, estos óvulos se extraen de los ovarios mediante un procedimiento quirúrgico menor llamado "extracción de ovocitos" (Comité de Práctica de la Sociedad Estadounidense de Medicina Reproductiva, 2018). Es posible que las mujeres con una función ovárica muy disminuida deban someterse a múltiples extracciones de óvulos para obtener una cantidad suficiente de embriones para analizar. Tenga en cuenta que cuanto mayor sea la cantidad de embriones, mayor será la probabilidad de obtener embriones viables para la transferencia.

2. Fertilización y cultivo de embriones:Los óvulos recuperados se fecundan en el laboratorio con espermatozoides, generalmente mediante inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) para garantizar que solo un espermatozoide entre en cada óvulo. Este proceso minimiza el riesgo de contaminación con espermatozoides adicionales, que de otro modo podrían afectar los resultados de las pruebas genéticas (Scott et al., 2013).

3. Biopsia de embrión:El quinto día después de la fecundación, los embriones alcanzan la etapa de blastocisto. En este punto, se extraen cuidadosamente algunas células de la capa externa del embrión (trofectodermo) para realizar pruebas genéticas. Este procedimiento de biopsia no parece perjudicar el desarrollo del embrión ni su potencial de implantación, ya que solo se extraen unas pocas células (Benoff et al., 1999).

4. Análisis genético: Las células biopsiadas se someten a un análisis genético mediante técnicas como la secuenciación de nueva generación (NGS), la hibridación in situ fluorescente (FISH) o la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La NGS se ha convertido en el método preferido para la PGT-A debido a su alta precisión en la detección de anomalías cromosómicas (Franasiak et al., 2014).

5. Transferencia de embrión:Una vez que se obtienen los resultados de las pruebas genéticas, se seleccionan los embriones que no presentan las anomalías genéticas o los problemas cromosómicos que se desea detectar para transferirlos al útero de la mujer. Las pruebas suelen tardar unos días, lo que significa que los embriones no suelen transferirse en el mismo ciclo que el procedimiento de FIV. Normalmente, la transferencia de embriones se realiza en el día 5 de la etapa de formación del blastocisto (aproximadamente el día 20 del ciclo menstrual de la mujer). Cuando las pruebas genéticas tardan unos días, se pierde esta ventana de transferencia de embriones, lo que significa que la paciente deberá estar preparada para una transferencia de embriones en el siguiente ciclo menstrual. Esto se hace congelando los embriones después del proceso de biopsia.

Las pruebas genéticas preimplantacionales son una herramienta transformadora en la medicina reproductiva, que permite obtener mejores resultados en los ciclos de FIV y prevenir enfermedades genéticas. Cada tipo de PGT (PGT-A, PGT-M y PGT-SR) tiene indicaciones y beneficios distintos, por lo que es esencial adaptar su uso a las circunstancias individuales de cada paciente.

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Referencias

Benoff, S., Hurley, IR, Cooper, GW, Mandel, FS, Rosenfeld, DL y Hershlag, A. (1999). Las inseminaciones por fertilización in vitro con dosis numéricamente compensadas producen altas tasas de fertilización y embarazo. Fertility and Sterility, 71(6), 1067–1072. https://doi.org/10.1016/s0015-0282(99)00311-8.

Carp, H. (2018). “Pérdida recurrente del embarazo: causas, controversias y tratamiento”. Best Practice & Research Clinical Obstetrics & Gynaecology, 53, 3-12. doi:10.1016/j.bpobgyn.2018.08.005.

Collins, SC, Zegers-Hochschild, F. y Cobo, A. (2021). Pruebas genéticas preimplantacionales para reordenamientos estructurales: tasas de éxito y desafíos. Fertility and Sterility, 115(5), 1201–1210.

Fragouli, E., Alfarawati, S., Spath, K. y Wells, D. (2017). “El origen y el impacto de la aneuploidía embrionaria en la práctica de la FIV humana”. Cytogenetic and Genome Research, 150(3-4), 217-227. doi:10.1159/000478888.

Franasiak, JM, et al. (2014). “Secuenciación de próxima generación para el cribado genético preimplantacional de aneuploidía como alternativa a la hibridación genómica comparativa en matriz”. Molecular Cytogenetics, 7, 19. doi:10.1186/1755-8166-7-19.

Frankel, MS y Chapman, AR (2018). “Cuestiones éticas y políticas en las pruebas y el cribado genético de niños”. Genética en Medicina, 20(4), 435-441. doi:10.1038/gim.2017.210.

Geraedts, J., y Sermon, K. (2016). “Pruebas genéticas preimplantacionales: avances recientes y perspectivas futuras”. Human Reproduction Update, 22(4), 402-405. doi:10.1093/humupd/dmw007.

Greco, E., et al. (2015). “Doble división del cigoto: un nuevo indicador del desarrollo embrionario”. Fertility and Sterility, 103(6), 1290-1296. doi:10.1016/j.fertnstert.2015.02.025.

Kuliev, A., Rechitsky, S. y Tur-Kaspa, I. (2020). Pruebas genéticas preimplantacionales para trastornos monogénicos: veinticinco años de experiencia. Reproductive Biomedicine Online, 41(3), 379–390.

Kushnir, VA, Solouki, S., Darmon, SK, Barad, DH y Gleicher, N. (2016). Inflamación sistémica y autoinmunidad en mujeres con endometritis crónica. American Journal of Reproductive Immunology, 75(6), 672–677. https://doi.org/10.1111/aji.12508

Munné, S., Spinella, F., & Grifo, JA (2019). Resultados clínicos tras la aplicación de PGT-A en ciclos de FIV: una revisión. Human Reproduction Update, 25(2), 209–222.

Comité de Práctica de la Sociedad Estadounidense de Medicina Reproductiva (ASRM). (2020). Aplicaciones clínicas de las pruebas genéticas preimplantacionales: opinión de un comité. Fertility and Sterility, 113(2), 305–322.

Scott, RT, Jr, Upham, KM, Forman, EJ, Zhao, T., y Treff, NR (2013). La biopsia en la etapa de clivaje afecta significativamente el potencial de implantación embrionaria humana, mientras que la biopsia de blastocisto no lo hace: un ensayo clínico aleatorizado y emparejado. Fertility and Sterility, 100(3), 624–630. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.04.039