Las aneuploidías (ganancias o perdidas parciales, o totales de los cromosomas) del embrión pueden llevar a fallas de implantación, detenimiento del desarrollo y pérdidas espontáneos del embarazo. En general, estas se originan durante la formación de las células reproductivas, y son frecuentes a medida que avanza la edad materna. ​El PGT-A se indica en parejas con edad materna avanzada, cuando han habido pérdidas repetidas del embarazo, fallas recurrentes de implantación, y en casos de infertilidad masculina.

El PGT-A no invasivo (niPGT-A) realizado a partir de la amplificación y secuenciación del ADN libre de células liberado al medio de cultivo, es una herramienta genómica de última generación para la identificación de embriones euploides antes de la transferencia.

Ventajas del niPGT-A

El PGT no invasivo de Aneuploidías (niPGT-A) convierte en innecesaria la biopsia embrionaria para el estudio genético del embrión, manteniendo de este modo su integridad a lo largo de todo el proceso de desarrollo.

La biopsia embrionaria requiere de equipamiento especializado y profesionales capacitados para mantener los estándares de calidad y viabilidad del embrión.
El posible daño ejercido por esta técnica invasiva siempre ha sido una preocupación tanto de los médicos como de los pacientes.

Procedimiento

Este consiste en, la fertilización asistida del ovocito a través de ICSI, cultivo de blastocisto hasta día 5 ó 6, colecta del ADN libre de células en el medio de cultivo, formación de librerías, secuenciación NGS y análisis bioinformático para detectar la posible existencia de regiones con variantes en el número de copias en el genoma del embrión. Si estas no están presentes, el cariotipo es 46 XX ó 46 XY normal.

ADN embrionario libre de células

Las razones por las cuales el embrión libera ADN al medio de cultivo, no son aún totalmente conocidas. Se especula que, como se ha observado en otras especies de mamíferos, el ADN corresponde al proceso de apoptosis normal del embrión en desarrollo. La mayor parte de los investigadores coinciden en que se debe al proceso de apoptosis de células con contenido genómico diploide, y posiblemente también aneuploide del embrión.

Mosaicismo

El mosaicismo reportado a partir de la biopsia de TE puede no resultar representativo del contenido genético de un blastocisto de más de 100 células. El niPGT-A es menos propenso a detectar falsos mosaicismos embrionarios ya que la barrera de detección se estrecha desde valores superiores al 30% hasta el 70%, disminuyendo el número de mosaicos reportados con el método invasivo cuyos límites son más amplios, desde 20% al 80%.

Análisis Bioinformático

La cantidad y calidad del ADN libre secuenciado permite medir con confiabilidad estadística variaciones en el número de copias de segmentos cromosómicos a partir de 10 Mpb. Los resultados se reportan, para cada brazo cromosómico (p|q) de los autosomas y los cromosomas sexuales, de forma independiente.

Contaminación

La contaminación del medio de cultivo con restos de ADN no propios del embrión es un riesgo metodológico que debe ser controlado. Los controles negativos excluyen posibles contaminaciones producidas en la clínicas de FIV y en nuestro laboratorio de genómica. No obstante, el denudado de células maternas provenientes del cúmulo es fundamental para evitar fallas en la determinación del género y el correcto análisis bioinformático de las lecturas NGS.
Cariotipo Normal 46, XY

Resultados

Nuestros resultados coinciden con los mejores obtenidos por investigadores internacionales. La Concordancia entre biopsias de trofoectodermo (TE) y niPGT-A fue 87%, mientras que la Sensibilidad y Especificidad fue del 81% y 100%, respectivamente. El Valor Predictivo Positivo (VPP) y Negativo (VPN) fue 100% y 69%, respectivamente. La diferencia con el valor máximo posible (100%) de Concordancia, Sensibilidad y VPN se debe a la presencia de Falsos Negativos, es decir, embriones que mostraron ser aneuploides en la biopsia de TE, aunque diploides con el ADN del medio de cultivo. Esta cualidad ya había sido señalada por otros investigadores, considerándose una de las ventajas del niPGT-A. El ADN del medio de cultivo sería una representación más homogénea del ADN derivado del embrión que el extraído de un pequeño grupo de células del TE. En todos los ensayos de validación realizados entre biopsias de TE y medio de cultivo no se observaron Falsos Positivos, es decir, embriones diploides a partir de las biopsias de TE y aneuploides a partir del medio de cultivo, lo que garantiza confianza en la lectura de los resultados aneuploides leídos a través del niPGT-A.

Valores publicados

Los valores de predicción positiva (PPV) y negativa (NPV) del niPGT en la identificación de anomalías cromosómicas fue de 78.9% y 91.3%, mientras que los valores de sensibilidad y especificidad fueron 88.2% y 84.0%, respectivamente (Huang, et al 2019).
En un segundo estudio (Rubio C, et al., 2019), se mostró que el sensibilidad y la especificidad fueron de 94.5% y 71.7%, respectivamente.
En otro estudio (Kuznyestsov, el at, 2018) se mostró que la concordancia entre TE y niPGT es superior al 87.5%.

Referencias

  1. Rubio, C. et al., 2020. Multicenter prospective study of concordance between embryo cell-free DNA and trophectoderm biopsies from 1,301 human blastocysts. American Journal of Obstetrics and Gynecology, doi:10.1016/j.ajog.2020.04.035
  2. Kuznyetsov, V. et al., 2020. Minimally Invasive Cell-Free Human Embryo Aneuploidy Testing (miPGT-A) Utilizing Combined Spent Embryo Culture Medium and Blastocoel Fluid –Towards Development of a Clinical Assay. Scientific Reports, pp.1–12.
  3. Huang, L., et al (2019). Noninvasive preimplantation genetic testing for aneuploidy in spent medium may be more reliable than trophectoderm biopsy. PNAS 110, 201907472–8.
  4. Rubio C, et al (2019). Embryonic cell-free DNA versus trophectoderm biopsy for aneuploidy testing: concordance rate and clinical implications. Fertil Steril. 112(3):510-519.
  5. Kuznyetsov, V., et al. 2018. Evaluation of a novel non-invasive preimplantation genetic screening approach. PloS One, 13(5), e0197262.
  6. WeiQiang, L., et al. (2017). Non-Invasive Pre-Implantation Aneuploidy Screening and Diagnosis of Beta Thalassemia IVSII654 Mutation using Spent Embryo Culture Medium. Annals of Medicine. 49(4):319-328.
  7. Xu J, et al. (2016) Noninvasive chromosome screening of human embryos by genome sequencing of embryo culture medium for in vitro fertilization. PNAS USA; 113: 11907.
  8. Huang, L., et al (2015). Single-Cell Whole-Genome Amplification and Sequencing: Methodology and Applications. Ann. Review of Genomics and Human Genetics, 16(1), 79–102.

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