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Reproducción
SELECCIONANDO EL MEJOR EMBRIÓN
Antonio Urries
INTRODUCCIÓN
Esta claro que el principal objetivo de todos los que trabajamos en
Reproducción Asistida es el de obtener embriones óptimos, de alta capacidad
implantatoria y que puedan generar un niño sano.
Afortunadamente los protocolos de estimulación ovárica, junto con la alta
eficiencia alcanzada en nuestros laboratorios de embriología, permiten en muchas
ocasiones disponer en un mismo ciclo de Fecundación In Vitro de varios embriones
“viables” susceptibles de ser transferidos. El problema se genera cuando hay que
tomar la decisión sobre cuál puede ser el embrión idóneo para transferir entre las
distintas opciones posibles, máxime cuando la tendencia actual es la de ir reduciendo
el número con la idea de llegar al utópico final de un embrión transferido, un niño en
casa.
Esto nos ha llevado a un intento de categorización de los embriones en base a
distintos parámetros, que han ido evolucionando con el tiempo, y que actualmente nos
da una clasificación basada en las 4 primeras letras del abecedario: A, B, C y D según
se consideren más o menos óptimos, o de mayor a menor capacidad de implantación.
Pero una vez dicho esto, debemos tener en cuenta algo que frecuentemente
olvidamos, y es que una cosa es “seleccionar” y otra muy distinta “obtener”. Y no
siempre vamos a obtener embriones de alta capacidad implantatoria y tampoco (por
ahora) somos capaces de “transformar” un embrión no óptimo en óptimo, por lo que
muchas veces tenemos que contentarnos con seleccionar el mejor embrión de entre
los que tenemos.
El objetivo de esta charla va a ser el de intentar presentaros las principales
herramientas de que actualmente disponemos para seleccionar el mejor embrión “de
entre los que tenemos”.
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Actualización Obstetricia y Ginecología 2010
MÉTODO
“El método de clasificación idóneo debería ser aquel que fuera no invasivo,
fácil de realizar, barato, objetivo y reproducible” (Nagy ZP 2009).
El principal problema que hemos tenido desde que Edwards y Steptoe
realizaron el ciclo de FIV del que nació Louise Brown en 1978 ha sido la particular
idiosincrasia del material con el que estamos trabajando, embriones humanos. Esto
claramente imposibilita cualquier tipo de investigación que conlleve su destrucción y ha
obligado a que durante décadas nos hayamos tenido que conformar con “simplemente
observar”, para luego intentar correlacionar esa “observación” con la calidad
embrionaria, aún a sabiendas que posiblemente estábamos perdiendo información
sobre lo que es claramente lo más importante en el embrión: su calidad genética y su
actividad metabólica
Afortunadamente, la aplicación de técnicas de citogenética como la hibridación
in situ fluorescente sobre el DNA de una única célula del embrión o la posibilidad de
estudiar su actividad metabólica mediante técnicas no invasivas nos están abriendo
nuevas perspectivas para el estudio de la calidad embrionaria antes inimaginables.
TÉCNICAS
Valoración Morfológica
Desde hace más de tres décadas la Valoración Morfológica ha sido, por
razones obvias, el recurso más extendido y eficiente para el estudio de la calidad
embrionaria (Leese et al, 1993; Gardner et al, 2001; Scout, 2003)
El principal problema radica precisamente en que al ser algo meramente
observacional sufre una alta subjetividad en base al “observador” que realice la
valoración y los parámetros observados.
Por ello sociedades científicas como la Asociación para el Estudio de la
Biología de la Reproducción (ASEBIR) llevan años analizando los principales
parámetros embrionarios para intentar diferenciar aquellos que puedan resultar más
predictivos sobre la capacidad preimplantatoria del embrión de los que no resultan tan
relevantes. Así como definiendo criterios claros acerca de qué debe observarse,
cuando y cómo debe de realizarse la observación a fin de intentar minimizar en lo
posible la subjetividad del procedimiento.
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Reproducción
Por ello me voy a basar en su libro “Criterios ASEBIR de valoración morfológica
de oocitos, embriones tempranos y blastocistos humanos” de la colección de
“Cuadernos de Embriología Clínica”, en el que se plasma el trabajo realizado desde el
año 2004 por distintos miembros de la asociación.
Libro que recomiendo a todo el mundo que tenga interés en profundizar en la
morfología ovocitaria y embrionaria.
Para el sistema de gradación se emplea la opción de 4 categorías divididas en
función del potencial implantatorio esperado:
Categoría A: Preembrión de óptima calidad con máxima capacidad de
implantación.
Categoría B: Preembrión de buena calidad con elevada capacidad de
implantación.
Categoría C: Preembrión regular con una probabilidad de implantación
media.
Categoría D: Preembrión de mala calidad con una probabilidad de
implantación baja.
La valoración se realiza tras múltiples observaciones en momentos
determinados de su desarrollo, principalmente en la evolución observada entre los
días +2 (44-47 horas postinseminación) y +3 (67-71 horas post inseminación) de vida
embrionaria.
Los principales parámetros observados son:
-
Número de células
-
Grado de fragmentación
-
Igualdad en el tamaño celular
-
Vacuolización
-
Multinucleación
En base a ello la clasificación sería la siguiente (resumida), pudiendo
manifestar uno o varios de los parámetros analizados:
-
Preembrión Categoría A (Óptima calidad con máxima capacidad de
implantación):
•
Preembrión que en D+2 presenta 4 células y en D+3, 7 ó 8
células
•
Menos de un 10% de fragmentación
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Actualización Obstetricia y Ginecología 2010
-
•
Células iguales o semejantes
•
Ausencia de vacuolas
•
Ausencia de multinucleación
Preembrión Categoría B (Buena calidad con elevada capacidad de
implantación):
•
Cualquier otra combinación siempre que suponga un Incremento
de 3-4 células de D+2 a D+3.
-
•
Hasta un 25% de fragmentación
•
Células iguales o semejantes
•
Ausencia de vacuolas
•
Ausencia de multinucleación
Preembrión Categoría C (Regular con capacidad de implantación media):
•
Cualquier combinación siempre que suponga un Incremento de
1,2 ó 3 células de D+2 a D+3.
-
•
Hasta un 35% de fragmentación
•
Células desiguales
•
Ausencia de (o pocas) vacuolas
•
Ausencia de multinucleación
Preembrión Categoría D (Mala calidad con capacidad de implantación
baja):
•
Incremento de 1 única célula.
•
Hasta un 35% de fragmentación o Tipo IV
•
Células desiguales
•
Abundantes vacuolas
•
Presencia de multinucleación
Cualquier otra combinación o en caso de que no haya incremento en el número
de células de D+2 a D+3 se considera que es un embrión no viable.
Comentario: Aún a pesar de la gran cantidad de variables morfológicas que
podemos llegar a manejar y a la experiencia acumulada, seguimos observando como
un porcentaje elevado de embriones clasificados como óptimos siguen sin implantar a
pesar de su buen pronostico. Y a la inversa, parejas con embriones teóricamente
clasificados como de bajo potencial implantatorio no tienen ningún problema en
conseguir el embarazo.
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Reproducción
Valoración Genética
En 1986 , en el congreso de la ESHRE en Estrasburgo se empezaron a
publicar los primeros trabajos sobre una técnica según la cuál podíamos detectar
posibles anomalías genéticas en células obtenidas de embriones generados mediante
FIV. Esa técnica se llamó Diagnóstico Genético Preimplantacional (DGP).
Posteriormente, en el año 1994, empezaron a aparecer distintos trabajos en los
que, bajo la misma base, pero aplicando técnicas de Hibridación In Situ por
Fluorescencia (FISH), era posible detectar alteraciones cromosómicas numéricas en
embriones humanos preimplantatorios y a demostrar que muchos de ellos mostraban
anormalidades cromosómicas importantes que podían afectar de forma negativa al
resultado de las Técnicas de Reproducción Asistida (Munne et al. 1994).
Esta información era realmente importante sobre el papel, ya que las
alteraciones cromosómicas son la causa de muchos de los bloqueos embrionarios
que detectamos en sus etapas preimplantatorias e incluso de los llamados abortos
espontáneos de primer trimestre.
Además, sabemos que el porcentaje de alteraciones se incrementa sobre todo
con la edad materna, afectando de forma drástica a la capacidad de implantación de
los embriones de mujeres de más de 38 años. Dato no trivial dado la edad avanzada
de las parejas sometidas a estas técnicas.
Por si fuera poco, se ha comprobado que los criterios morfológicos de
selección no son válidos en muchos de estos casos, ya que se ha visto que embriones
con alteraciones cromosómicas importantes pueden mostrar un aspecto morfológico
perfecto e incluso llegar a estadios avanzados de blastocisto e implantar sin ningún
problema (Sandalinas et al. 2001).
En base a esto empezaron a aparecer estudios para intentar demostrar lo
positivo o negativo que podía resultar el Screening de Aneuploidías (PGs) en la
selección del embrión óptimo.. (Schoolcraft et al. 2009, Munné et al. 2009, Staessen et
al. 2008, Debrock et al. 2009), y podemos decir que hay tantos defensores como
detractores de esta técnica.
Interesante fue el debate generado recientemente entre ambos bandos,
representados en su mayor exponente por el grupo de Catherine Staessen del Centro
de Medicina Reproductiva de Bruselas (en contra del PGs) frente al de Santiago
Munné, del Instituto de Medicina y Ciencia de Saint Barnabas Medical Center (en
defensa del PGs).
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Actualización Obstetricia y Ginecología 2010
Por una parte, estudios realizados por el grupo de Staessen ponían de
manifiesto que no había ningún argumento a favor de la realización del PGs para
aumentar los porcentajes de embarazo clínico en pacientes con edad materna
avanzada (AMA). En sus trabajos, los porcentajes de embarazo por transferencia en
este grupo de pacientes eran similares se les hiciera o no screening de aneuploidías
(32,5% vs 35,8 %).
En otro estudio realizado por el mismo grupo, pero esta vez en mujeres de
menos de 36 años, y con transferencia de un único embrión, tampoco encontraron
diferencias en las tasas de embarazo por transferencia (58,4% vs 55,3%), ni en la de
niño nacido (41,6% vs 43,5%) lo que hizo que incluso finalizaran el estudio antes de lo
esperado.
Frente a esto, el grupo de Munné cuestionó, como era de esperar, los
resultados de esos estudios, a la vez que presentaba sus propios resultados. Las
principales críticas estaban orientadas hacia un inapropiado diseño de los estudios
realizados por Staessen et al.
El debate está servido.
Comentario: Una tecnología que nos permite descartar embriones con
alteraciones cromosómicas debería incrementar las tasas de implantación y embarazo.
Sin embargo esto no parece ser actualmente así, o por lo menos no tan claramente
como se esperaba.
Son varias las limitaciones que actualmente muestra. Por una parte el alto
grado de mosaicismo que presentan los embriones en estadio de división (Staessen et
al. 2004; Baart et al. 2004) y por otra las carencias inherentes a la propia técnica del
FISH, dado que sólo se pueden analizar 9 de los 23 pares de cromosomas que
presenta el genoma humano.
La idea de que la transferencia preferencial de embriones cromosómicamente
normales mejora los resultados de FIV parece estar todavía por demostrar. Sin
embargo, el PGs podría mejorar las tasas de embarazo en un futuro no muy lejano,
cuando el análisis del complemento cromosómico del embrión sea completo.
Afortunadamente ya están empezando a aparecer métodos de test diagnóstico que
mediante el uso de arrays permiten examinar todos los cromosomas, dando resultados
en 24-30 horas.
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Valoración Metabólica
El estudio de la actividad metabólica del embrión lleva realizándose desde hace
años (Gardner, 1987; Hardy, 1989; Conaghan, 1993).
En el año 2008 Lynette Scout presentó evidencias sobre como la medida de las
tasas de respiración celular podían relacionarse con la viabilidad del embrión humano.
Dentro del metabolismo embrionario siempre se ha considerado que el consumo de
oxigeno es el mejor indicador de la actividad metabólica del embrión, a mayor tasa
media de respiración mayor calidad morfológica y mejor desarrollo (Lopes et al 2007).
En el mismo año el grupo de Warner estudió las relaciones entre las tasas de
embarazo y los HLA-G (soluble human leukocyte antigen-G) y Nagy puso en marcha
un ensayo de la viabilidad embrionaria, analizando los perfiles metabólicos del medio
de cultivo en el que se desarrollaba el embrión a estudio (“metabolomics”).
Mediante dicho sistema, Nagy pretende realizar estudios sobre distintos
biomarcadores que son liberados en el medio de cultivo a lo largo del desarrollo
embrionario. Este sistema combina tecnologías de NIR (near infrared biospectroscopy)
y análisis metabólico, evaluando la absorción de la luz a través del medio de cultivo
para determinar la presencia o ausencia de determinadas moléculas.
Aparentemente obtiene información del “secretoma” embrionario, analizando
pequeñas moléculas, componentes no proteicos, ATP, ácidos grasos, glucosa,
colesterol, hormonas y otras moléculas, así como metabolitos secundarios que se
encuentran dentro de la muestra biológica.
Esa información es procesada a través de algoritmos previamente establecidos
(y guardados en secreto celosamente) para, finalmente, dar un número. A mayor
número mayor calidad embrionaria.
Teóricamente, una pequeña muestra del medio (7 microl.) introducidos en un
analizador creado por ellos (ViaTest-E) son suficientes para en pocos minutos obtener
información sobre la viabilidad del embrión.
Comentario: La posibilidad de poder relacionar las secreciones embrionarias
presentes en el medio donde se desarrolla el embrión y relacionarlo con su calidad
implantatoria mediante una técnica totalmente objetiva e inocua resulta altamente
interesante.
Máxime cuando en buena lógica esta manifestación fenotípica del embrión
podría ser también un indicador de la calidad de su estructura genética.
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Actualización Obstetricia y Ginecología 2010
Los trabajos publicados por el grupo de Nagy, así como la información
facilitada por la empresa que ha desarrollado el sistema (Molecular Biometrics) son
espectaculares. En uno de ellos presentan un estudio realizado sobre 746 embriones
transferidos en SET (single embryo transfer). Sobre cada uno de esos embriones se
había realizado valoración morfológica y valoración metabólica mediante su sistema y
habían relacionado ambos parámetros con la capacidad de implantación que
mostraban dichos embriones. Los resultados resultaban cuanto menos curiosos ya
que en ellos podía verse como embriones clasificados de categoría C y D podían tener
tasas de implantación superiores a otros embriones de categoría A.
Según esos datos resultaba mucho más fiable la valoración metabólica que la
morfológica y cuanto menos la complementaba.
CONCLUSIÓN
Posiblemente no haya por ahora ningún procedimiento de selección del mejor
embrión totalmente valido por si sólo, pero si se acaban de confirmar las expectativas
puestas en la metabolómica, su combinación con los criterios de selección
morfológicos podrían suponer un avance muy importante en la búsqueda del embrión
óptimo.
Ambas técnicas son “no invasivas”, sencillas de aplicación, rápidas, no caras y
reproducibles, pudiendo quedar los estudios de aneuploidias para casos muy
concretos.
Pero después de todo esto hay algo que creo que nos olvidamos….¿que pasa
con el endometrio?
BIBLIOGRAFÍA
ASEBIR. Cuadernos de Embriología Clínica. II.Criterios ASEBIR de varloración morfológica de oocitos, embriones tempranos y blastocistos humanos (2ª Edición) Botros L, Sakkas D, Seli E. Metabolomics and its application for non‐invasive embryo assesment in IVF. Molecular Human Reproduction 2008; 14 (12): 679‐690. Coulam CB, Jeyendran RS, Fiddler M, Pergament E. Discordance among blastómeras renders preimplantation genetic diagnosis for aneuploidy ineffective. J Assist Reprod Genetic 2007. 24: 37‐41. Debrock S, Melotte C, Spiessens C, Peeraer K, Vanneste E, Meenwis L, et al. Preimplantation genetic screening for aneuploidy of embryos after in vitro fertilitation in 8
Reproducción
women aged at least 35 years: a prospective randomized trial. Fertility and Sterility 2009; Feb 25. ESHRE. Special Interest Groups Embryology & Early Pregnancy. From gamete to heartbeat: the missing link. Amsterdam. 28 Junio 2009. Gianaroli L, Magli MC, Collodel G, Moretti E, Ferraretti AP, Baccetti B. Sperm headʹs birefringence: a new criterion for sperm selection. Fertil Steril. 2008 Jul;90(1):104‐12. Nagy ZP. Non‐invasive assessment of embryo viability by metabolic profiling of culture media (“metabolomics”). Reproductive Biomedicine Online. 2008; 17 (4): 502‐507. Parmegiani L, Cognigni GE, Bernardi S, Troilo E et al. “Physiologic ICSI”: Hyaluronic acid (HA) favors selection of spermatozoa without DNA fragmentation and with normal nucleus, resulting in improvement of embryo quality . Fertility and Sterility in press 2009. Rubio C, Giménez C, Fernández E, Vendrell X et al. The importance of good practice in preimplantation genetic screening: critical viewpoints. Human Reprod. Letters to the Editor Junio 2009: 2045‐2047. Sandalinas M, Sadowy S, Alikani M, Calderón G, Cohen J, Munné S. Developmental ability of chromosomally abnormal human embryos to develop to the blastocyst stage. Human Reproduction 2001; 16: 1954‐1958. Schoolcraft WB, Katz‐Jaffe MG, Stevens J, Rawlins M, Munne S. Preimplantation aneuploidy testing for infertile patients of advanced maternal age: a randomized prospective trial. Fertility and Sterility 2009; 92(1):157‐162. Scott L, Bertsen J, Davies D, et al. Human oocyte respiration‐rate measurement‐
potential to improve oocyte and embryo selection? Reproductive Biomedicine Online 2008. 17: 461‐469. SEF. Revista Iberoamericana de Fertilidad y Reproducción Humana. Registro SEF 2007‐FIV/ICSI‐IAC/IAD. Octubre 2009. 26 (3). Staessen C, Verpoest W, Donoso P, Haentjens P, Vander Elst J, Liebaers I, et al. Preimplantation genetic screening does not improve delivery rate in women under the age of 36 following single‐embryo transfer. Human Reproduction 2008; 23(12):2818‐2825. Staessen C, Platteau P, Van Assche E, Michiels A, Tournaye H, Camus M, Devroey P, Liebaers I, Van Steirteghem A. Comparison of blastocyst transfer with or without preimplantation genetic diagnosis for aneuploidy screening in copules with advanced maternal age: a prospective randomized controlled trial. Human Reproduction 2004; 19 (12): 2849‐2858. Virgilio. Georgicas. si parva licet componere magnis
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