Diagnóstico genético preimplantacional (DGP)

El Diagnóstico Genético Preimplantacional (DGP) es una técnica que se lleva a cabo durante un ciclo de Fecundación in Vitro y que permite detectar alteraciones cromosómicas o genéticas de un embrión antes de su transferencia en el útero de la paciente.

Se trata de una técnica eficaz pero que no sustituye al diagnóstico prenatal, que debe realizarse de forma complementaria en caso de que se produzca el embarazo. Está especialmente indicado en parejas con alteraciones en el cariotipo o con alteraciones genéticas.  También se aplica en casos de fallos de implantación, abortos de repetición o mujeres de edad avanzada que utilicen sus propios óvulos, con la intención de mejorar el resultado de la FIV.

Las indicaciones concretas varían en función de si se utiliza esta técnica para detectar anomalías cromosómicas o anomalías génicas.

A.- Alteraciones cromosómicas e infertilidad o esterilidad

Según los estudios publicados, las anomalías cromosómicas en el embrión serían la causa de al menos el 50% de los abortos espontáneos de primer trimestre. El porcentaje de embriones anormales es mayor en mujeres de edad avanzada, y por supuesto en el caso de que alguno de los miembros de la pareja presente anomalías en el cariotipo.

Mediante el diagnóstico genético preimplantacional es posible analizar la dotación cromosómica de los embriones y evitar transferir aquellos que presenten anomalías.

El análisis cromosómico de los embriones está especialmente indicado en:

– Pacientes infértiles con historia previa de abortos espontáneos.

– Pacientes con fallos repetidos de implantación (ausencia de embarazo después de repetidas transferencias embrionarias en FIV).

– Pacientes con embarazos previos trisómicos.

– Portadores de translocaciones, inversiones u otras anomalías cromosómicas.

– Varones con anomalías meióticas diagnosticadas por biopsia testicular.

– Pacientes con una edad materna avanzada (a partir de los 37 años).

El diagnóstico genético preimplantacional permite elegir los embriones genéticamente correctos

B.- Enfermedades monogénicas

Se han descrito en el ser humano más de 2000 patologías causadas por el incorrecto funcionamiento de un gen, debido a un error en el mismo conocido como mutación. Existen distintos modelos de herencia de estas mutaciones, aunque en todos los casos la probabilidad de ser transmitidos a la descendencia es alta.

Aplicando el diagnóstico genético preimplantacional es posible evitar la transmisión de una determinada anomalía genética a la descendencia.

Este tipo de análisis está especialmente indicado en portadores de enfermedades monogénicas (fibrosis quística, hemofília A, fragilidad del cromosoma X, atrofia muscular espinal, etc.)

El proceso de Diagnóstico Genético Preimplantacional

El DGP se enmarca en un proceso de Fecundación in vitro y se lleva a cabo una vez obtenidos los embriones y antes de proceder a su transferencia.

Para llevar a cabo el diagnóstico, son necesarias dos etapas: la biopsia embrionaria y el estudio genético del embrión.

1. Biopsia embrionaria

Para poder analizar genéticamente el embrión es necesario obtener una o más células sin causar ningún daño, de forma que se pueda mantener el embrión en cultivo o proceder a su criopreservación a la espera del resultado genético.

En este paso asumimos que las células extraídas del embrión y que por lo tanto serán analizadas contienen la misma información genética que el resto del embrión que permanece en cultivo. Esto supone una de las limitaciones de la técnica puesto que no en todas las ocasiones es así.

Las células se extraen del embrión mediante un preciso sistema de micromanipulación, de forma similar al proceso de microinyección espermática o ICSI. Para tener acceso a las células, es necesario perforar la capa externa del embrión (Zona pelúcida), mediante ácido o laser.

Es posible realizar la extracción cuando el embrión se encuentra en su tercer día de desarrollo (con un número de entre 6 y 9-10 células) o bien esperar hasta día 5 o 6 del desarrollo, momento en el que el embrión adopta una estructura llamada blastocisto y consta ya de entre 150 y 200 células.

En función del tipo de análisis que se vaya a llevar a cabo las células se fijarán en un portaobjetos o bien se introducirán en pequeños tubos de análisis, para proceder a su traslado al laboratorio de genética.

Llevar a cabo la biopsia embrionaria requiere un sistema de micromanipulación extremadamente preciso

2.Estudio genético

Existen diferentes técnicas para analizar las células del embrión (blastómeras), en función de la indicación para llevar a cabo el DGP.

FISH o Fluorescence In-Situ Hybridization

Esta técnica  se basa en la utilización de sondas o fragmentos de ADN complementarios a las secuencias a analizar que desprenden luz fluorescente. En primer lugar es necesario desnaturalizar el ADN, es decir separar las dos cadenas que lo componen. A continuación se añaden las sondas que se unirán específicamente a los cromosomas o a las zonas que queramos analizar y emitirán luz fluorescente. Esta luz es captada por un microscopio de fluorescencia para el análisis.

PCR o Polimerase Chain Reaction

Esta técnica se utiliza para detectar la presencia de una determinada secuencia de ADN en una célula. Para ello se utilizan fragmentos de ADN que se unen a las zonas adyacentes, llamados primers o encebadores. A continuación un enzima llamado polimerasa es utilizado para crear un gran número de copias de la secuencia que se encuentra entre dos primers. Finalmente, este aumento en el número de copias se detecta mediante un gel de agarosa.

CGH o Comparative Genomic Hybridization

Esta técnica se basa en la comparación de dos ADN, típicamente la muestra a analizar y una muestra control. Cada muestra se amplifica para tener un número mayor de copias que se desnaturalizan (se separan las dos cadenas) y se les aplica un marcaje fluorescente de distinto color (por ejemplo rojo y verde). Una solución con exacta proporción entre ambas muestras es añadida a un portaobjetos que contiene una muestra control. Al estar ambas muestras igualmente representadas, se espera que el color resultante en todos los puntos sea una mezcla de ambos. (En este caso amarillo). Si en algún punto se detecta una presencia aumentada de uno de ambos colores, significaría el aumento o disminución de ese fragmento de ADN en la muestra a analizar.

Para aumentar la resolución de esta técnica se desarrollaron las matrices o arrays de CGH, en los que los fragmentos de ADN son mucho más pequeños y se ubican cada uno en un pocillo dentro de una lámina de plástico que puede contener a su vez centenares de pocillos. Para facilitar la interpretación, los resultados son leídos mediante un scanner.

Esta técnica representó una importante evolución respecto al FISH tradicional, al permitir el análisis de todos los cromosomas del embrión.

NGS o Next generation Sequencing

Esta técnica permite conocer la secuencia exacta del ADN de la muestra, analizando una gran cantidad de puntos a la vez y comparándolos con la secuencia control. La resolución de esta técnica es mucho mayor que la de los arrays de CGH y el análisis no requiere el uso de marcados fluorescentes, aumentando así la fiabilidad. Además, permite por primera vez combinar el análisis cromosómico y genético del embrión.

¿Puede el diagnóstico genético preimplantacional mejorar mi tasa de embarazo por FIV?

Como hemos visto, existen múltiples indicaciones para realizar un proceso de FIV con diagnóstico genético preimplantacional. En los casos en los que existe una indicación clara, no existe duda de que el DGP es una técnica eficaz. Sin embargo, existe un grupo de pacientes en los que se recomienda esta técnica sólo por motivo de la edad materna, con el objetivo de realizar un screening cromosómico de los embriones antes de ser transferidos.

Hoy por hoy existen aún pocas evidencias de que el diagnóstico genético preimplantacional, cuando está sólo indicado por edad materna, aumente las tasas de éxito en fecundación in vitro. Parece necesario pues aumentar la investigación en este ámbito hasta tener datos más concluyentes.

Carmen Calatayud, doctora del Centro Médico de Reproducción Asistida CREA (Valencia), nos explica qué pasos hay que seguir antes de realizar el Diagnóstico Genético Preimplantacional (DGP) y en qué tipo de enfermedades se utiliza esta técnica