La calidad embrionaria se refiere a la capacidad de un embrión para desarrollarse con éxito, es decir, para lograr una alta tasa de embarazo y/o dar como resultado una persona sana. El perfil embrionario consiste en la estimación de la calidad embrionaria mediante la calificación y/o cuantificación de diversos parámetros. Las estimaciones de la calidad embrionaria guían la selección de embriones en la fertilización in vitro .
En general, el análisis de embriones para la predicción de tasas de embarazo se centra principalmente en perfiles visuales y biomarcadores a corto plazo, incluyendo la expresión de ARN y proteínas , preferiblemente en el entorno de los embriones para evitar cualquier daño. Por otro lado, el análisis de embriones para la predicción de la salud se centra más en el genoma y, cuando existe riesgo de un trastorno genético, suele implicar la toma de muestras celulares del embrión para el diagnóstico genético preimplantacional .
Predicción de las tasas de embarazo
Microscopía
La calidad embrionaria se evalúa principalmente mediante microscopía en momentos específicos utilizando un sistema de puntuación morfológica. Esto ha demostrado mejorar significativamente las tasas de embarazo . [ 1 ] La evaluación de las características morfológicas como un método no invasivo y fiable que proporciona información valiosa para predecir el resultado de la FIV/inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) se ha utilizado con frecuencia como sistema de puntuación de la calidad embrionaria. Los parámetros para la evaluación en los días 2-3 son:
Número de células y ritmo de división : El número óptimo de células es 4 en el día 2 y 8 en el día 3 (calidad A). En el día 3, 9-10 células corresponden a la calidad B, ≥10 a la C (subóptima) y ≤4 a la D (apenas se implantan). Una tasa de división normal consiste en duplicar el número de células cada 24 horas. Una tasa más alta implica anomalías cromosómicas y una tasa más baja conlleva una posible detención del desarrollo embrionario (el embrión está muriendo).
Fragmentación : se produce por apoptosis celular y puede cuantificarse mediante el porcentaje del volumen total del embrión ocupado por fragmentos. Los fragmentos son fracciones de citoplasma sin núcleo.
Simetría y tamaño celular : en embriones de 2, 4 u 8 células, es normal que todos los blastómeros tengan un tamaño igual o similar, mientras que en el resto de los embriones, cierta variabilidad en el tamaño celular es normal. Si el número de células es reducido y todas tienen el mismo tamaño, se considera asimetría. Los embriones con un único blastómero grande se consideran anormales y se asocian con una alta tasa de poliploidía.
Multinucleación : la presencia de blastómeros multinucleados en los días 2 y 3 se asocia a una menor tasa de implantación. Estos embriones suelen ser mosaicos o presentar aneuploidía. Se relaciona más con anomalías en el día 2 que en el día 3.
Aspecto del citoplasma : la presencia de vesículas en el día 3 se considera un signo de activación del genoma embrionario y, por lo tanto, de buen pronóstico. La presencia de vacuolas es un signo de mal pronóstico. [ 2 ]
La microscopía de lapso de tiempo es una extensión de la microscopía en la que se estudia la morfología de los embriones a lo largo del tiempo. Desde 2014, la microscopía de lapso de tiempo para la evaluación de la calidad embrionaria está pasando de la etapa experimental a algo con suficiente evidencia para un uso clínico más amplio. [ 3 ] [ 4 ] Los estudios que utilizan la incubadora de lapso de tiempo EmbryoScope han utilizado varios indicadores de la calidad embrionaria, como la división directa de 1 a 3 células, [ 5 ] así como el inicio de la compactación y el comienzo de la blastulación. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Además, los cigotos de dos pronúcleos (2PN) que transitan por los estados 1PN o 3PN tienden a desarrollarse en embriones de peor calidad que aquellos que permanecen constantemente en 2PN. [ 9 ]
Análisis molecular
El análisis molecular se puede realizar tomando una de las células de un embrión. El análisis puede variar en alcance, desde un único biomarcador objetivo hasta genomas , transcriptomas , proteomas y metabolomas completos . Los resultados se pueden utilizar para clasificar los embriones comparando los patrones con los que se han encontrado previamente entre embriones de embarazos exitosos y no exitosos: [ 10 ]
Perfilado del transcriptoma
En la evaluación del transcriptoma, los estudios de perfil de expresión génica de embriones humanos están limitados debido a cuestiones legales y éticas. [ 10 ]
El análisis del perfil de expresión génica de las células del cúmulo que rodean al ovocito y al embrión temprano, o de las células de la granulosa , proporciona una alternativa que no requiere la toma de muestras del propio embrión. [ 10 ] El análisis del perfil de las células del cúmulo puede brindar información valiosa sobre la eficacia de un protocolo de hiperestimulación ovárica y puede predecir indirectamente la aneuploidía del ovocito, el desarrollo embrionario y los resultados del embarazo, sin necesidad de realizar ningún procedimiento invasivo directamente en el embrión. [ 10 ]
Además, se pueden obtener muestras de microARN (miRNA) y ADN libre de células (cfDNA) de las proximidades de los embriones, que funcionan como marcadores a nivel de transcriptoma de la calidad embrionaria. [ 11 ]
Perfilado del proteoma
El perfil proteómico de los embriones puede evaluarse indirectamente mediante el muestreo de proteínas encontradas en las proximidades de los embriones, lo que proporciona un método no invasivo de perfilado embrionario. [ 10 ] Ejemplos de marcadores proteicos evaluados en dicho perfilado incluyen CXCL13 y el factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos , donde cantidades proteicas más bajas se asocian con tasas de implantación más altas. [ 10 ] La presencia de HLA-G soluble podría considerarse como otro parámetro si se debe elegir entre embriones de igual calidad visible. [ 1 ]
Se puede alcanzar otro nivel de oportunidad mediante la evaluación del perfil embrionario adaptado al estado materno en cuanto a, por ejemplo, salud o estado inmunitario, y potencialmente detallado aún más mediante un perfilado similar del genoma, transcriptoma, proteoma y metaboloma maternos. Dos ejemplos de proteínas que pueden incluirse en el perfilado materno son la estatmina y la anexina A2 derivadas del endometrio , cuya regulación negativa y positiva, respectivamente, se asocian con mayores tasas de implantación exitosa. [ 10 ]
Perfil genómico
Una revisión sistemática y un metaanálisis de los ensayos controlados aleatorizados existentes concluyeron que no existe evidencia de un efecto beneficioso de la PGP, según lo medido por la tasa de nacimientos vivos . [ 12 ] Por el contrario, en mujeres de edad materna avanzada, la PGP reduce significativamente la tasa de nacimientos vivos. [ 12 ] Las desventajas técnicas, como la invasividad de la biopsia y el mosaicismo cromosómico, son los principales factores subyacentes de la ineficacia de la PGP. [ 12 ]
Una desventaja importante del perfil genómico para la calidad embrionaria es que los resultados generalmente se basan en la evaluación de una sola célula; el PGP tiene limitaciones inherentes, ya que la célula analizada puede no ser representativa del embrión debido al mosaicismo . [ 12 ]
Cuando se utiliza para mujeres de edad materna avanzada y para pacientes con fallos repetidos de FIV, el PGP se lleva a cabo principalmente como un cribado para la detección de anomalías cromosómicas como aneuploidía , translocaciones recíprocas y robertsonianas, y pocos casos para otras anomalías como inversiones o deleciones cromosómicas . El principio en el que se basa es que, dado que se sabe que las anomalías cromosómicas numéricas explican la mayoría de los casos de pérdida del embarazo, y una gran proporción de los embriones humanos son aneuploides, el reemplazo selectivo de embriones euploides debería aumentar las posibilidades de un tratamiento de FIV exitoso. Los métodos de análisis cromosómico integral incluyen la hibridación genómica comparativa en microarrays (aCGH), la PCR cuantitativa y los microarrays de SNP . [ 10 ] Combinado con la biopsia de un solo blastómero en embriones de día 3, el aCGH es muy robusto con un 2,9 % de los embriones analizados sin resultados, y asociado con bajas tasas de error (1,9 %). [ 10 ] No hay evidencia de que analizar el embrión para detectar un número anormal de cromosomas aumente el número de nacimientos vivos. [ 13 ]
Además de la detección de anomalías específicas, se están desarrollando técnicas que permiten la secuenciación completa del genoma , a partir de la cual el perfil genético puede evaluar los patrones de ADN comparándolos con los que se han encontrado previamente en embriones de embarazos exitosos o fallidos. [ 10 ]
predicción de salud
El principal método utilizado actualmente para predecir la salud de una persona resultante de un embrión es el diagnóstico genético preimplantacional (también llamado cribado genético preimplantacional , perfil genético preimplantacional o PGP), con el fin de determinar si la persona resultante heredará o no una enfermedad específica. Por otro lado, una revisión sistemática y un metaanálisis de los ensayos controlados aleatorizados existentes concluyeron que no hay evidencia de un efecto beneficioso del PGP medido por la tasa de nacidos vivos . [ 12 ] Por el contrario, en mujeres de edad materna avanzada, el PGP reduce significativamente la tasa de nacidos vivos. [ 12 ] Las desventajas técnicas, como la invasividad de la biopsia y el mosaicismo cromosómico, son los principales factores subyacentes de la ineficacia del PGP. [ 12 ]
Referencias
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