En los tratamientos de fertilidad, cada paso se estudia con detalle para poder lograr los mejores resultados. Uno de los que tiene más relevancia es la selección de los embriones para su transferencia al útero.
¿Qué es la selección embrionaria y en qué consiste?
La selección embrionaria es un proceso esencial en los tratamientos de fertilidad, evaluándose los embriones para determinar cuáles tienen las mejores posibilidades de implantación exitosa y desarrollo en un embarazo saludable. Este procedimiento se lleva a cabo en el laboratorio, mediante la observación detallada de diferentes parámetros, aportando información para seleccionar el embrión con mayor probabilidad de éxito.
La selección embrionaria, al igual que las técnicas de fecundación in vitro (FIV) o los tratamientos de fertilidad, ha evolucionado con los años. Durante décadas se ha tratado de optimizar los tratamientos de reproducción asistida obteniendo un número de embriones adecuado para la paciente sin asumir riesgos para su salud. La selección de embriones en la fecundación in vitro consiste en escoger para la transferencia un embrión con el máximo potencial de implantación.
Objetivo de la selección embrionaria
La selección embrionaria permite identificar aquellos embriones con mejores probabilidades de implantación para dar lugar a un embarazo exitoso. Este proceso permite reducir tiempos para lograr el embarazo de forma segura.
Uno de los factores de mayor impacto en los resultados de fecundación in vitro es la selección de embriones. Es por ello que entre los principales retos de futuro que se plantean en el campo de la reproducción humana asistida, se encuentra el de conseguir métodos de selección embrionaria fiables que permitan la transferencia del embrión con mayor competencia para implantar.
Criterios y métodos de selección embrionaria
Para realizar la selección embrionaria se mantienen los embriones en cultivo durante varios días. Actualmente el cultivo se realiza en incubadoras time lapse, donde se puede valorar el desarrollo embrionario completo, tanto la morfología del embrión como la cinética de división. En otras ocasiones, se dispone de softwares de inteligencia artificial que permiten seleccionar el embrión de mejor calidad gracias al análisis de todos los datos recopilados mediante algoritmos.
La selección embrionaria puede llevarse a cabo mediante distintas técnicas que permiten evaluar los embriones con mejor pronóstico postransferencia:
1. Selección basada en la morfología del embrión
La morfología es la técnica más estandarizada en los laboratorios de embriología por su éxito demostrado. Mediante el microscopio, se observan la simetría de sus células, el ritmo de división o la presencia de fragmentación, entre otros aspectos. El aspecto morfológico es el principal de los factores que se tienen en cuenta. Se observa a través de un microscopio su evolución, el ritmo de división, la simetría de sus células, la presencia de uno o más núcleos, la presencia de fragmentación… y en general su comportamiento hasta el momento de la transferencia.
La selección morfológica convencional se basa en la realización de observaciones puntuales del embrión con el objetivo de valorar determinados aspectos morfológicos relacionados con eventos relevantes para la implantación. Estas observaciones suponen una disrupción de las condiciones de cultivo en la que crecen los embriones, puesto que implica extraerlos de los incubadores en los que crecen en condiciones controladas de pH, temperatura, humedad y tensión de oxígeno.
Aspectos relevantes de la morfología del embrión preimplantatorio
Tras la fecundación, el embrión humano inicia una serie de divisiones sucesivas cada 12-18 horas sin que se produzca un incremento de su volumen. Los aspectos morfológicos evaluados en el embrión tras la fecundación son la división temprana o early cleavage, a las 25-27 horas postinseminación; y entre los días 2 y 3 de desarrollo del embrión: el número y simetría de las células, el ritmo de división, el grado de fragmentación, el grado de multinucleación y la presencia de vacuolas.
- Embrión en Día 1 (Cigoto): El día siguiente a la ICSI o la fecundación in vitro es fundamental para evaluar el éxito del procedimiento, observando la formación del cigoto, lo cual tendrá lugar entre las 16 y 20 horas post-fecundación. Aunque las características morfológicas en esta etapa del zigoto no predicen la evolución futura del embrión, son cruciales para obtener información relevante sobre el ovocito y los espermatozoides.
- Embrión en Día 2 y Día 3: Tras la fecundación, el embrión debe comenzar a dividirse, superando la fase de la primera división embrionaria. La evaluación del embrión se lleva a cabo alrededor de las 44 y 68 horas post-fecundación, durante el segundo y tercer día de desarrollo respectivamente, buscando identificar aquellos embriones de buena calidad morfológica. Esta clasificación embrionaria se basa en factores como el número de células, su simetría, la multinucleación, la presencia de vacuolas, la fragmentación celular y el tamaño de la zona pelúcida, elementos todos ellos determinantes en el éxito del tratamiento de reproducción asistida.
- Embrión en Día 4 (Mórula): El cuarto día de desarrollo embrionario, aunque aporta menos información sobre el estado del embrión, es crucial ya que marca la transición de un embrión en estadío de células a una compactación más compleja que será el blastocisto. Alrededor de las 92 horas post-fecundación, las células empiezan a agruparse y adherirse en un proceso donde las membranas celulares se fusionan. Esta compactación culmina cuando las células ya no se distinguen individualmente y forman una masa uniforme conocida como mórula.
- Embrión en Día 5 y Día 6 (Blastocisto): Un embrión que logra alcanzar el estadio de blastocisto generalmente presenta un buen pronóstico de implantación. En esta etapa, debido al gran número de células, no pueden analizarse los mismos parámetros que para la clasificación de los embriones durante los días D+2 y D+3. Por ello, los parámetros que se emplean para poder establecer un orden de selección en estadio de blastocistos son: el tamaño (que se valora según el diámetro, zona pelúcida e indirectamente el blastocele), masa celular interna y trofoectodermo.
Parámetros de calidad embrionaria según ASEBIR
Para determinar cuáles son los embriones de buena calidad durante su desarrollo en cultivo, se tienen en cuenta los parámetros marcados por ASEBIR (Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción). Éstos son los siguientes:
- Número de células o blastómeras y ritmo de división.
- Porcentaje y tipo de fragmentación celular.
- Simetría: tamaño de los blastómeros en función del estadio.
- Visualización de núcleos y multinucleación (más de un núcleo por célula).
- Presencia de halo citoplasmático o vacuolas en el citoplasma.
- Zona pelúcida (ZP).
- Grado de compactación.
Estos parámetros se comprueban rutinariamente de manera visual al microscopio en el segundo y el tercer día de desarrollo embrionario (día 2 y día 3, respectivamente).
Clasificación de los embriones en día 3
Los embriólogos clasifican a los embriones en diferentes grados o categorías según los parámetros observados, de manera que los de grado A son los de mayor calidad y, los de grado D, los de peor calidad. A continuación, se detallan las características más habituales de cada grado de calidad embrionaria.
Grado A (Calidad excelente)
Se corresponde con un embrión de calidad excelente con capacidad máxima de implantación. Sus características morfológicas son las siguientes:
- Número de células: 4 en DÍA 2 o 7-8 en DÍA 3.
- Hay simetría: blastómeras de igual tamaño.
- No hay fragmentación o es menor al 10%.
- No existen blastómeras multinucleadas.
- Textura lisa y color claro.
- Zona pelúcida normal.
La compactación temprana en DÍA 3 también se considera factor de buen pronóstico, aunque hay especialistas que prefieren no tenerlo en cuenta para la clasificación.
Grado B (Buena calidad)
El embrión sigue siendo de buena calidad con capacidad de implantación. Sus características morfológicas son las siguientes:
- Número de células: 4-5 en DÍA 2 o 7-10 en DÍA 3.
- Ligera asimetría entre las blastómeras.
- Fragmentación entre 10% y 25%.
- No existen blastómeras multinucleadas.
- Vacuolas pequeñas en la mitad de las blastómeras.
- Zona pelúcida anormal (ej. pigmentada o engrosada).
Grado C (Calidad regular o intermedia)
El embrión se considera regular, de calidad intermedia, con una probabilidad de implantación menor. Sus características morfológicas son las siguientes:
- Número de células: 2 o 6 blastómeras en DÍA 2, o 6 o 12 blastómeras en DÍA 3.
- Blastómeras asimétricas.
- Fragmentación entre 25% y 35%.
- 1 o 2 blastómeras multinucleadas.
- Vacuolas grandes en la mitad de las blastómeras.
- Aspecto rugoso.
- Zona pelúcida anormal.
La asignación de categoría al embrión se hace en función de su característica más negativa. Por tanto, si el embrión tiene células multinucleadas aunque presenta buenos parámetros morfológicos, se le asigna un grado C.
Grado D (Mala calidad)
El embrión es de mala calidad con una probabilidad de implantación baja. Sus características morfológicas son las siguientes:
- Número de células: 3, 6 o más blastómeras en DÍA 2, o 3-5 blastómeras en DÍA 3.
- Blastómeras muy asimétricas.
- Más del 35% de fragmentación.
- Varias blastómeras multinucleadas.
- Vacuolas en más de la mitad de las blastómeras.
- Grandes alteraciones citoplasmáticas: color oscuro y aspecto rugoso.
- Zona pelúcida anormal.
Dentro de esta categoría hay varias anomalías que hacen que la probabilidad de implantación sea muy baja. Por otra parte, los embriones con división más rápida o más lenta de lo normal tampoco tienen buen pronóstico. Suelen tener un mayor riesgo de poseer anomalías genéticas, como aneuploidías, por lo que normalmente no son transferidos ni congelados.
Embrión blastocisto: tipos y clasificación conforme su calidad
2. Morfocinética y Técnicas Time-Lapse
La morfocinética nos aporta información del “aspecto exterior” del embrión en desarrollo. La cinética embrionaria permite valorar los embriones según sus tiempos de división. Esta metodología emplea algoritmos basadas en análisis de datos que permiten predecir y seleccionar el mejor embrión para transferir.
La tecnología time-lapse (TL) y la implementación de modelos de selección embrionaria basados en algoritmos de inteligencia artificial, está abriendo nuevas perspectivas en este campo.
3. Selección genética de embriones (PGT-A)
Existe otra técnica de selección que permite conocer el “interior” del embrión: la selección genética de embriones (estudio genético). Es una técnica usada en clínicas de fertilidad para detectar trastornos genéticos en los embriones antes de transferirlos al útero. Gracias a esta técnica, se pueden evitar enfermedades genéticas como la distrofia muscular, la fibrosis quística o la talasemia.
Una vez llevada a cabo la fecundación in vitro, se realiza una biopsia de cada embrión. Al hacer este análisis genético de la biopsia, se selecciona la genética de los embriones descartando aquellos que tienen una enfermedad congénita específica o alteración cromosómica. Esta técnica en la que se lleva a cabo una selección genética implica precisión en la selección de los embriones, lo que se traduce en una mejora genética.
Diagnóstico genético preimplantacional (PGT)
Gracias a los avances en biología molecular es posible analizar cromosómica y/o genéticamente unas pocas células del embrión (células biopsiadas) y saber si el embrión presenta alteraciones que pudieran dar lugar a fallos de implantación o abortos, o seleccionar el embrión para evitar enfermedades genéticas. El diagnóstico genético para el screening de aneuploidías (PGT-A) se ha afianzado como método de diagnóstico genético del embrión.
Las técnicas de PGT requieren de la biopsia del embrión, generalmente en fase de blastocisto, por lo que es necesario la conservación de embriones (criopreservación) hasta obtener el diagnóstico. Recientemente se están desarrollando nuevas técnicas que no requieren de la biopsia embrionaria para establecer el estatus cromosómico o genético del embrión.
Biopsia embrionaria
Mediante la biopsia embrionaria se extraen algunas células del embrión en desarrollo (alrededor del día 5 de su crecimiento). Del interior de estas células se obtiene material genético para analizar su estatus cromosómico. Alrededor del día 5, las células del embrión se han separado para formar dos masas celulares diferenciadas: el embrioblasto (masa celular interna), que dará lugar al futuro bebé, y el trofoectodermo que se convertirá en la placenta.
La biopsia del trofoectodermo minimiza al máximo el riesgo para el embrión, ya que se trata de células que se reemplazarán rápidamente.
4. Inteligencia Artificial
La inteligencia artificial utiliza algoritmos avanzados basados en análisis de imágenes y bases de datos previamente establecidas. Con el objetivo de eliminar la subjetividad en la selección, se han creado algoritmos con grandes cantidades de datos donde se valoran tanto las características morfológicas como las divisiones embrionarias.
Factores que influyen en la calidad embrionaria
La calidad morfológica embrionaria debemos entenderla como la capacidad de un embrión de dar lugar a un embarazo, y solo asumiremos que es de buena calidad si hay gestación y recién nacido vivo. El desarrollo embrionario y su calidad dependen tanto del ovocito como del espermatozoide del que procede. Durante los primeros 3 días la evolución depende más de la maquinaria ovocitaria, mientras que a partir del día 4, se pone en marcha el genoma embrionario, lo que parece reflejar el efecto espermático sobre la calidad del embrión.
Causas de una mala calidad morfológica embrionaria
Existen principalmente dos causas que pueden afectar a la calidad morfológica embrionaria:
- Edad de la mujer: Tradicionalmente la edad de la mujer se ha considerado como el principal factor que afecta la calidad de los óvulos. Esto se debe a que existe un aumento en el porcentaje de embriones cromosómicamente anormales a medida que la mujer envejece.
- Factor masculino: La fertilidad masculina también puede verse alterada por la edad, especialmente en algunos de los parámetros del seminograma. También se ha asociado la edad masculina con alteraciones epigenéticas que se asocian con alteraciones como esquizofrenia o autismo. Además, la fragmentación del ADN espermático alterada contribuye al desarrollo de los embriones con una mala calidad morfológica.
Embriones para transferencia y criopreservación
Todos los grados de calidad embrionaria tienen probabilidad de implantación, pero la decisión de qué embriones son transferidos finalmente la toman el médico y el embriólogo en conjunto, valorando toda la historia clínica de la pareja. La posibilidad de embarazo también depende de la edad de la mujer y del estado de su útero, no solo de la calidad embrionaria.
- Embriones de grado A o B: Siempre que sea posible, la calidad de los embriones transferidos será de grado A o B. Éstos son embriones de buena calidad y, por ello, también serán congelados si no se transfieren.
- Embriones de grado C: Poseen una calidad regular, aunque pueden implantar y dar lugar a embarazo. Se toma la decisión de transferir estos embriones cuando no existe ninguno de grado A o B. En general, los embriones de calidad C se vitrifican para futuras transferencias embrionarias.
- Embriones de grado D: Tienen peor pronóstico: en la mayoría de casos se descartan y no se transfieren. Se dejan en cultivo y se observa su evolución hasta blastocisto. Prácticamente la totalidad de estos embriones detiene su desarrollo, por lo que se considera que tampoco habrían sobrevivido en el útero materno. En caso de recuperar el ritmo de división y tener buenas características morfológicas, se pueden vitrificar en estadio de blastocisto.
Calidad de embriones congelados
El proceso de vitrificación embrionaria no altera la calidad embrionaria, ya que es una técnica bastante segura. La calidad de los embriones es la misma en el momento de la congelación que una vez descongelados, es decir, presentan las mismas características morfológicas.
Sin embargo, conforme continúan su desarrollo con el paso del tiempo, las características morfológicas del embrión pueden variar. Por ejemplo, puede aparecer compactación, multinucleación, fragmentación, etc. Todo esto implicaría tener que establecer una nueva clasificación del embrión, asignándole otra categoría.
Embriones de ovodonación
Generalmente, la calidad embrionaria tras una FIV con ovodonación suele ser buena. Estos embriones se han conseguido utilizando óvulos de chicas jóvenes y sanas, por lo que la mayoría de los embriones tras un programa de ovodonación suelen tener grado A o B y una elevada probabilidad de implantar. No obstante, también es posible que los embriones tengan grado C tras una ovodonación.
Embriones de ICSI
La calidad de los embriones no varía en función de si la fecundación en el laboratorio se realiza de manera convencional o mediante la técnica de microinyección espermática (ICSI). En realidad, la calidad embrionaria depende, principalmente, de la calidad de los gametos.
Condiciones óptimas en el laboratorio de FIV
Para conseguir embriones de excelente calidad, ha sido imprescindible mejorar los cuidados de los ovocitos, los espermatozoides y los embriones. Hay que tener en cuenta que estas células normalmente no son extraídas del cuerpo humano, y por lo tanto su obtención y mantenimiento en el laboratorio debe realizarse con el máximo cuidado. El objetivo del laboratorio es conseguir unas condiciones “in vitro” lo mas parecidas posibles al ambiente de las trompas de Falopio y útero “in vivo” para que los gametos y los embriones sufran el mínimo estrés posible.
Controles de calidad en el laboratorio
Con este propósito se establecen controles entre los que se encuentran:
- Monitorizar la estabilidad de la temperatura ambiental (23ºC) y la temperatura interna de los incubadores (37º).
- Los incubadores deben mantener una humedad relativa del 95%.
- La combinación de gases en los incubadores debe ser del 7% de CO2 y 5% de oxígeno, que son las condiciones más parecidas a las presentes “in vivo”, y que permiten estabilizar el pH de los medios de cultivo embrionario entre 7,20-7.34.
- La pureza del aire en contacto con los gametos y embriones debe ser la mayor posible (sin partículas ni compuestos volátiles -alcoholes, perfumes, etc-). Se utilizan múltiples filtros (HEPA y de carbón activo) que se dividen entre una unidad de filtrado externa que filtra el aire que entra en el laboratorio y 2 unidades internas en el laboratorio y quirófano que re-filtran el aire. Además existen filtros en la entrada de los gases a los incubadores para asegurar que entran exentos de partículas tóxicas. Los gases (CO2 y Nitrógeno) utilizados para conseguir el equilibrio adecuado son de la máxima pureza existente en el mercado (99.995%).
- El trabajo del laboratorio debe realizarse con una luz tenue para disminuir potencialmente los radicales libres en el ambiente (normalmente no presentes en el cuerpo humano).
- Cualquier dato que varíe de estos valores hace saltar las alarmas de los equipos.
- El trabajo con los gametos y embriones se realiza con material que entra en el laboratorio y quirófano tras pasar unos estrictos controles de calidad y embriotoxicidad tanto externos como internos.
- En cuanto a los medios de cultivo, es reseñable que han mejorado sustancialmente en los últimos años.