Diagnóstico genético preimplantacional

El estudio y desarrollo de la biología molecular ha permitido el estudio cromosómico de los óvulos antes de la fecundación y el estudio genético y cromosómico de los embriones una vez que ya ha ocurrido la fecundación y el embrión se ha desarrollado hasta el día quinto o sexto de desarrollo en el laboratorio.

Esto, a su vez, ha permitido conocer con exactitud el origen de múltiples enfermedades hereditarias y entender la causalidad de trastornos reproductivos que suelen presentarse, como fallas del desarrollo embrionario, fallas de implantación o abortos a repetición. Por otra parte, el uso de estas técnicas en grupos seleccionados de pacientes ha permitido mejorar el pronóstico reproductivo y evitar la presentación de enfermedades y trastornos genéticos en la descendencia.

Todas las células de nuestro organismo tienen 23 pares de cromosomas. El óvulo y el espermatozoide son las únicas células que deben tener la mitad del número de cromosomas, es decir, sólo un cromosoma de cada par de los 23 cromosomas.

Al momento de la ovulación, el óvulo completa su maduración a través de un proceso que reduce el número de cromosomas a la mitad. Como parte de este proceso, el óvulo expulsa una pequeña célula, llamada corpúsculo polar o polocito, que contiene los cromosomas extras, no necesarios para la fecundación. Por lo tanto el óvulo normal y el polocito tienen el mismo número de cromosomas (23 cada uno), siendo uno la imagen de espejo del otro.

A medida que la edad de la mujer avanza, las fallas en este proceso se hacen cada vez más frecuentes, llegando a existir hasta en un 70% de óvulos dañados en mujeres de 40 años. Estas fallas consisten en que los cromosomas que deben quedar en el óvulo y los que quedan en el polocito no se dividen bien, quedando a veces el ovocito con uno o más cromosomas de más o de menos y por lo tanto el polocito quedará con uno o más cromosomas de menos o de más, respectivamente. El que falte en el polocito sobrará en el ovocito y viceversa. Estas fallas se conocen como aneuploidías y no pueden ser identificadas a simple vista.

Si el óvulo aneuploide es fecundado por un espermatozoide normal dará origen a un embrión con una trisomía (un cromosoma de más) o con una monosomía (un cromosoma de menos). Estos embriones aneuploides en la mayoría de los casos no se implantan o se abortan espontáneamente, pero pueden ocasionalmente nacer niños con una trisomía como el síndrome de Down (tres cromosomas 21) o con una monosomía como el Síndrome de Turner (un solo cromosoma X).

Hoy en día existe la posibilidad de estudiar el óvulo, a través de la biopsia del polocito, y también el embrión, a través de la biopsia del embrión en estado de blastocisto, al quinto día de desarrollo embrionario en el laboratorio. Este último estudio es más completo que el primero por varias razones: incluye el rol del espermatozoide en la génesis de los problemas embrionarios, permite el estudio de todos los cromosomas en un solo examen, no solo permite el estudio de anomalías cromosómicas sino también de anomalías genéticas del embrión.
 

Estudio cromosómico del corpúsculo polar (PbGD)

El estudio del corpúsculo polar o PbGD se puede realizar extrayendo el polocito del óvulo (Figura 1) y estudiando en él solo cinco cromosomas. Los ovocitos normales deberán luego ser sometidos a ICSI. Solo serán inyectados aquellos ovocitos que han demostrado tener una dotación cromosómica normal para los cromosomas estudiados. En el caso que todos los ovocitos tengan anomalías cromosómicas no serán inseminados.



Usando esta técnica es posible disminuir la incidencia de algunos errores cromosómicos, como la ya mencionada trisomía del cromosoma 21, que origina el Síndrome de Down, sin embargo como se estudian solo algunos cromosomas el óvulo puede tener anomalías en alguno de los pares no estudiados, por lo que no garantiza la total normalidad del ovocito. Esta técnica tampoco garantiza la normalidad del 100% de los cromosomas analizados ya que hasta un 20% de las aneuploidias se pueden producir después de la fecundación por una mala división del óvulo o también pueden ser responsabilidad del espermatozoide.

El PbGD debe ser considerado un procedimiento de excepción que no está indicado a todas las mujeres, sino solo en mujeres con fallas repetidas de implantación, en mujeres mayores de 40 años, en mujeres con antecedentes de abortos cromosómicos y en mujeres portadoras de alguna alteración cromosómica siempre que no quieran someterse a un estudio cromosómico del embriones, que es mucho más completo y eficiente.
 

Estudio cromosómico (PGS) y genético (PGD) del embrión

El estudio cromosómico del embrión se realiza mediante una biopsia que se le practica al mismo en el día quinto o sexto de desarrollo.

En esta etapa el embrión se llama blastocisto y en el se distinguen claramente las células que darán origen al feto y aquellas que terminarán formando la placenta. De éstas últimas es de donde se obtienen, mediante una biopsia, tres a cinco células de cada embrión para ser estudiadas (Figura 2). En estas células pueden estudiarse los 23 pares de cromosomas y así solo transferir a la mujer los que sean completamente normales (PGS por selección preimplantacional). Por otra parte en esas mismas células no solo pueden estudiarse los cromosomas sino también los genes que se encuentran dentro de ellos (PGD por diagnóstico preimplantacional).



En efecto, hoy se reconocen muchas enfermedades asociadas a trastornos genéticos como la talasemia, la fibrosis quística, la enfermedad de Huntington, el cromosoma X frágil, la distrofia miotónica, la atrofia espinal muscular, la neurofibromatosis tipo I, la distrofia muscular de Duchenne, el síndrome de Marfan, la Hemofilia A y la esclerosis tuberosa. Los genes causantes de estas enfermedades pueden detectarse con el PGD y al no transferir esos embriones se evita la aparición de la enfermedad en la descendencia.

Una vez biopsiado el embrión es criopreservado por vitrificación, ya que el análisis cromosómico y genético puede demorar hasta dos semanas. Con los resultados de la evaluación genética, los embriones pueden ser transferidos o mantenerse criopreservados.

El estudio cromosómico y genético de los embriones puede beneficiar a los futuros padres en las siguientes situaciones: