Introducción al Diagnóstico Genético Preimplantacional (DGP)
El Diagnóstico Genético Preimplantacional (DGP), también conocido como PGT (Preimplantation Genetic Testing), es una herramienta fundamental en la reproducción asistida que permite conocer la dotación genética de un embrión antes de su transferencia al útero materno. Gracias a esta técnica, es posible estudiar la presencia de anomalías cromosómicas (aneuploidías) o identificar si el embrión es portador de alguna enfermedad hereditaria. Esta información es crucial para seleccionar los embriones con mayores probabilidades de dar lugar a un bebé sano, favoreciendo un embarazo evolutivo y reduciendo el gasto psicológico, fisiológico y económico asociado a fallos de implantación o abortos.
Actualmente, se buscan métodos no invasivos para obtener información genética del embrión; sin embargo, hasta la fecha, la biopsia embrionaria es la única forma de conseguir esta información directamente del embrión. La combinación de la biopsia y el posterior estudio genético surgió en 1990 como una alternativa al diagnóstico prenatal en parejas con alto riesgo genético.
La Biopsia Embrionaria: Definición y Procedimiento
La biopsia embrionaria es un procedimiento mediante el cual se extraen una o varias células de un embrión en desarrollo para analizar su ADN en busca de alteraciones genéticas. Esta técnica se realiza durante un tratamiento de fecundación in vitro (FIV) y es una etapa crítica del PGT. El objetivo principal es tomar una muestra de células sin comprometer el desarrollo y la evolución del embrión.
Preparación del Embrión para la Biopsia
El punto de partida para la biopsia es el embrión, el cual se obtiene tras un ciclo de reproducción asistida, preferiblemente mediante microinyección intracitoplásmica de espermatozoides (ICSI). El desarrollo del embrión se valora durante la fase de cultivo hasta el día 3 o día 5.
Para poder extraer células del embrión, es necesario realizar previamente la eclosión asistida, que consiste en crear un orificio artificial en la zona pelúcida (ZP) del embrión. En la literatura se describen varios métodos (mecánicos, químicos, con láser), y la elección depende de la experiencia del embriólogo y la disponibilidad técnica del laboratorio.
- Métodos Mecánicos: Aunque fáciles de ejecutar, pueden no dar muy buenos resultados. El pequeño orificio creado por una aguja de disección podría producir una posterior estrangulación del blastocisto. No obstante, el piezo-micromanipulador, un sistema de vibración de alta frecuencia que rompe la zona pelúcida, ha mostrado resultados prometedores.
- Métodos Químicos: Se utiliza ácido Tyrodes. Requieren entrenamiento previo y tienen la ventaja de ser accesibles para cualquier laboratorio, pero un volumen excesivo de ácido puede dañar las células del embrión.
- Método Láser: Es un método de mayor precisión, velocidad y no es tóxico, lo que lo convierte en un método de elección al reducir la experiencia técnica necesaria. Sin embargo, el láser puede endurecer el área de la zona pelúcida expuesta, dificultando la posterior aspiración de la blastómera.
En cualquier caso, el proceso requiere mucho cuidado en su ejecución para evitar la lisis de alguna célula del embrión y no restar posibilidades de éxito. No son recomendables las aberturas muy grandes, ya que se corre el riesgo de la salida de algún blastómero que comprometa la capacidad de desarrollo del embrión.
Extracción de las Células
Una vez realizado el orificio en la zona pelúcida, la célula puede extraerse mediante aspiración del blastómero o desplazamiento del mismo, ya sea con líquido o ejerciendo presión con la micropipeta contra la zona pelúcida. El número de células a extraer de cada embrión dependerá de su calidad y del análisis genético a realizar, sin que se observen diferencias significativas en la tasa de implantación posterior, aunque algunos autores recomiendan extraer dos células para evitar un posible error de diagnóstico.
Para el proceso de biopsia, se utiliza un medio suplementado con un 10% de HSA para evitar que el embrión y el blastómero extraído se fijen a la placa. Además, debe contener HEPES como solución amortiguadora para evitar cambios de pH y, preferiblemente, carecer de Ca y Mg para bloquear las uniones entre los blastómeros y favorecer la extracción.
La biopsia embrionaria se puede efectuar con ayuda de un microinyector o mediante un sistema bucal de fabricación propia, que permite un proceso rápido, económico y controlado. Mediante acción controlada con la boca, se aspira la cantidad suficiente de medio en el interior de la micropipeta para evitar la presión negativa al aspirar el blastómero. Luego, se acerca la micropipeta a la abertura de la zona pelúcida, se expulsa ligeramente medio para expandir la abertura y se aspira el blastómero de forma suave, realizando un movimiento de arriba abajo para que se adapte a la luz de la micropipeta y no se rompa. A veces es necesario separar la micropipeta intentando arrastrar el blastómero hacia el exterior del embrión, evitando la aspiración para prevenir la lisis.
Este es el proceso de biopsia de un embrión. Paso a paso | Dra. Sara Corral
Momentos de la Biopsia Embrionaria: Día 3 vs. Día 5
Hay dos momentos clave en el cultivo embrionario en los que se puede realizar la biopsia embrionaria: el día 3 (estadio de clivaje) y el día 5 o 6 (estadio de blastocisto).
Biopsia en Día 3 (Estadio de Clivaje)
En el pasado, la biopsia embrionaria en día 3 era una práctica común. Para esta etapa, el embrión biopsiable debe tener un número de células igual o superior a 6, de manera que su posterior desarrollo no se vea comprometido al extraer una célula para el análisis. La perforación de la ZP se puede realizar con agentes químicos (ácido Tyrodes) o pulsos de láser.
Sin embargo, la biopsia en día 3 presenta algunos inconvenientes:
- Pérdida de Masa Celular: Extraer una o dos células de un embrión tan temprano implica una mayor pérdida de masa celular relativa, lo que puede afectar su desarrollo.
- Compactación Embrionaria: Los embriones en el estadio de 6 u 8 células presentan un grado de compactación debido a la formación de uniones celulares calcio-dependientes, lo que dificulta la extracción. Esto se puede solucionar con un medio que bloquee las uniones, pero algunos autores sugieren que podría interferir en el desarrollo posterior.
- Menor Fiabilidad: El menor número de células analizadas en esta etapa (una o dos) reduce la fiabilidad diagnóstica y aumenta el riesgo de mosaicismo.
- Mosaicismo: Estudios han demostrado la presencia de un 75% de embriones con mosaico discordante cuando se biopsian dos células en día 3 y se realiza un estudio cromosómico. Aunque un tercio de estos embriones anómalos pueden autocorreggirse, no se puede excluir la posibilidad de una disomía uniparental.
- Menor Tasa de Euploidía: Un porcentaje elevado de embriones analizados en día 3 pueden ser anormales (hasta el 74%), mientras que en blastocistos este porcentaje se reduce al 50%. Esto sugiere que los embriones anormales tienden a bloquearse en su desarrollo antes de llegar al día 5.
Biopsia en Día 5 o 6 (Estadio de Blastocisto)
Actualmente, la biopsia embrionaria en estadio de blastocisto (día 5 o 6 de desarrollo) es la práctica más habitual debido a sus numerosas ventajas. En esta etapa, el embrión debe haber alcanzado la fase de blastocisto. Se biopsian un mínimo de 4-5 células del tapizado celular externo (trofoectodermo), que dará lugar a las estructuras placentarias, manteniendo intacta la masa celular interna que formará el embrión.
La perforación de la ZP en esta etapa se realiza preferentemente con láser debido a su mayor precisión, ya que la ZP ha reducido su espesor por los procesos de expansión. El embrión, por sus mecanismos naturales, extruirá un fragmento de trofoectodermo fuera de la zona pelúcida, el cual será biopsiado.
Los beneficios de biopsiar en día 5 incluyen:
- Menor Inversión Económica: No todos los embriones que alcanzan el día 3 de desarrollo llegan a blastocisto, por lo que el número de blastocistos a biopsiar suele ser menor, optimizando los recursos.
- Disminución de Resultados Erróneos: Hay un menor riesgo de mosaicismo en los blastocistos en comparación con el día 3, lo que reduce la posibilidad de diagnósticos incorrectos.
- Mayor Probabilidad de Embriones Genéticamente Sanos: Los embriones que logran alcanzar el estadio de blastocisto suelen tener una mejor calidad y mayor probabilidad de ser euploides (genéticamente normales).
- Mayor Precisión en el Diagnóstico: El número de células analizadas en la biopsia de blastocisto (generalmente entre 3 y 10, o 5-6 en IVF-Life) es superior al de la biopsia en día 3, lo que proporciona más ADN y un diagnóstico más sólido y fiable.
- Superación de la Fase Crítica: En el día 4 de desarrollo embrionario se produce la compactación embrionaria. Biopsiar en día 5 asegura que el blastocisto ya ha superado esta fase crítica.
Técnicas de Biopsia de Trofoectodermo
En la biopsia de trofoectodermo en estadio de blastocisto, se emplean principalmente dos técnicas convencionales con ayuda de pulsos láser:
- Método Pulling-Stretching (Estiramiento y Tracción): Se inmovilizan los blastocistos y se aspiran las células emergentes. Se intenta separar el trofoectodermo con una media de 3-5 pulsaciones de láser.
- Método Flicking (Cizalla): Si las células no se separan con el método pulling, se aplica el método flicking, que implica una técnica de "cizalla".
Un estudio reciente, que analizó 490 blastocistos de buena calidad, comparó ambas técnicas. La mayoría de los embriones se sometieron al pulling (n=314), con una tasa de embriones euploides del 45,85% (n=144), aneuploides del 42,68% (n=134) y mosaicos del 11,17% (n=35). Por otro lado, 176 blastocistos fueron sometidos al flicking (18 de ellos hatcheados completamente), con una tasa de embriones euploides del 48,29% (n=85), aneuploides del 40,90% (n=72) y mosaicos del 10,31% (n=19).
A través del análisis de estudios recientes y encuestas a embriólogos, se concluye que no existen diferencias significativas entre ambas técnicas en cuanto al aumento de la tasa de mosaicismo, siempre y cuando se siga un protocolo estandarizado. No obstante, factores como un mayor número de pulsos láser, la cantidad de células extraídas y la experiencia del embriólogo que realiza la técnica pueden influir en los resultados.
Análisis Genético y Resultados de la Biopsia
Una vez extraídas, las células del embrión se introducen en un tubo y se envían al laboratorio correspondiente para su análisis genético. Las técnicas más comunes para este análisis incluyen la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o los microarrays, entre otros. Los blastocistos biopsiados se vitrifican a -160ºC a la espera de los resultados.
Los resultados del análisis genético tardan unos días en obtenerse. Cuando el centro responsable recibe estos resultados, informa al paciente sobre el estado genético de sus embriones:
- Embriones Euploides: Son considerados genéticamente normales, con un contenido cromosómico correcto. Tienen mayor probabilidad de implantar y dar lugar a un embarazo sano.
- Embriones Aneuploides: Son aquellos con anomalías cromosómicas y son descartados para la transferencia.
- Embriones No Informativos o Mosaicos: El mosaicismo es una condición en la que el embrión contiene dos o más líneas celulares con diferentes dotaciones cromosómicas. Esta situación puede dificultar la interpretación diagnóstica y, por ende, la toma de decisiones sobre el destino final del embrión.
Si no se obtiene ningún embrión sano o euploide, se puede considerar repetir un ciclo de FIV con DGP o recurrir a la donación de gametos.
Consideraciones y Recomendaciones para la Biopsia Embrionaria
La incorporación de la biopsia embrionaria y el posterior estudio genético en los Laboratorios de Fecundación in vitro parece mejorar el resultado general de los programas de reproducción asistida. Es una técnica ampliamente utilizada no solo en parejas con cariotipo alterado, sino también para aumentar las tasas de implantación en parejas de FIV con mal pronóstico.
Indicaciones para la Biopsia Embrionaria
No en todos los casos está recomendado realizar una biopsia embrionaria, por ejemplo, en pacientes jóvenes con buen pronóstico y sin antecedentes familiares de enfermedades genéticas, o cuando el número de embriones disponibles es muy bajo. Sin embargo, se recomienda en:
- Mujeres mayores de 37 años: La edad materna influye directamente en la calidad genética de los embriones. A partir de los 35 años, el riesgo de alteraciones cromosómicas aumenta significativamente. Por ejemplo, en mujeres mayores de 38 años, más del 50% de los embriones pueden presentar anomalías.
- Parejas con antecedentes de abortos recurrentes.
- Cuando alguno de los miembros de la pareja es portador de enfermedades genéticas hereditarias.
- En casos de infertilidad masculina severa.
Limitaciones y Riesgos
A la luz de los últimos estudios, el beneficio real del DGP es aún materia de controversia en algunos casos. Un metaanálisis concluyó que en situaciones de edad maternal avanzada, fallos repetidos de FIV, abortos de repetición y factor masculino, la eficacia del DGP sigue siendo confusa. Los datos disponibles para la edad maternal avanzada no demostraron ninguna diferencia en las tasas de embarazo evolutivo y nacido vivo.
La biopsia embrionaria se realiza en una etapa temprana del desarrollo, y el embrión tiene la capacidad de suplir la pequeña cantidad de células extraídas. Si bien existe una pequeña posibilidad de que el embrión sufra daños durante la manipulación o no sobreviva, este riesgo es muy bajo cuando la biopsia es realizada por personal cualificado y experimentado.
Es importante destacar que los resultados de un ciclo de DGP también están influenciados por el número de embriones que se puedan analizar. Por ello, algunos grupos aconsejan cancelar ciclos en los que se espera obtener menos de 6 ovocitos, ya que las expectativas de transferencia y embarazo se reducen considerablemente.