GEMA ROMERO.- Científicos de la Universidad de Valencia, IGENOMIX y de la Universidad de Ciencias de la Salud de Oregón, la Universidad de Stanford, han descubierto que las anomalías cromosómicas, en los embriones humanos creados para la fertilización in vitro, se pueden predecir dentro de las primeras 30 horas de desarrollo. Este descubrimiento, publicado en la revista Nature Communications, podría mejorar las tasas de éxito de la fertilización in vitro que se mantienen desde hace años entre el 30 y el 35%.
Se estima que entre el 50 y el 80% de los embriones creados por fertilización in vitro tiene una anomalía cromosómica y por lo general no se desarrollan en un embarazo, produciéndose abortos involuntarios.
Las principales conclusiones de esta investigación, cuya autora principal es María Vera-Rodríguez, investigadora de IGENOMIX e investigadora visitante de la Universidad de Stanford, junto a Carlos Simón, catedrático de Obstetricia y Ginecología de la Universidad de Valencia y Shawn L. Chávez de la Universidad de Stanford, mostraron que al ver la duración de la primera fase de mitosis -un corto período en el ciclo celular- se pueden identificar cromosómicamente los embriones normales frente a los anormales hasta aproximadamente el estadio de 8 células. Así, los investigadores fueron capaces de correlacionar el desarrollo cromosómico de un embrión a un subconjunto de 12 genes que se activan antes de la primera división celular. “Los niveles de expresión de sólo estos 12 genes son capaces de predecir si un embrión es cromosómicamente normal o anormal con una confianza superior al 85%”, explica Maria Vera.
Como resultado de estos hallazgos, los médicos y embriólogos pueden identificar más rápidamente el embrión sano para su implantación y reducir la cantidad de tiempo que un embrión se cultiva en el laboratorio antes de la transferencia. Los embriones normalmente necesitan ser implantados entre los tres y cinco días de la creación. Sin embargo, hasta ahora las anomalías cromosómicas no podían identificarse hasta el día cinco o seis de desarrollo.
Es más, otro de los principales resultados del estudio es la detección de diferencias en la duración de la primera fase de mitosis del embrión, que resulta crucial para un correcto reparto del ADN de forma equitativa. “Hemos demostrado que este ciclo celular es, de media, 24 minutos más largo en aquellos embriones que presentan anomalías cromosómicas”, apunta Carlos Simón, director científico de IGENOMIX.
«Muchas parejas han elegido retrasar la edad para tener hijos, tendencia que sólo se va a continuar», dijo Chávez, co-autor y asistente científico en la División de Ciencias Reproductiva y del Desarrollo del Centro de Investigación de Primates de Oregon, y profesor asistente de Obstetricia y Ginecología, y Fisiología y Farmacología de la Facultad de Medicina. «Un solo intento de fertilización in vitro tiene un coste emocional para la mujer que está anticipando un embarazo, también supone una gran carga financiera para las familias, pues cuesta miles y miles de dólares por ciclo. Nuestros hallazgos permiten llevar esperanza a las parejas que están luchando por formar una familia y que desean evitar la transferencia de embriones con un potencial desconocido o que deriven en una mala implantación «, explicó Chávez.
Estudios previos
Este estudio se basa en investigaciones previas publicadas por la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (Nature Communications, diciembre 2012) en las que Chávez fue el autor principal. En el estudio anterior, Chavez y sus colegas determinaron que los intervalos de temporización de las tres primeras divisiones celulares mitóticas, además de la presencia o ausencia de fragmentación celular -un fenómeno de origen desconocido que afecta a aproximadamente el 50 % de los embriones- pueden ser utilizados para distinguir en gran medida embriones cromosómicamente normales y anormales a través del análisis de imágenes en un periodo concreto de tiempo.
El estudio actual es el primero que combina el análisis de la constitución cromosómica completa, de alto rendimiento de una sola célula, y el análisis en un periodo de forma simultánea del mismo embrión humano.
Esta investigación se realizó con 117 cigotos humanos procedentes de 19 parejas, con una edad materna media de 33,7 ± 4,3 años. Los investigadores obtuvieron este conjunto de embriones humanos a partir de ciclos de fertilización previos después del consentimiento informado por escrito del Biobanco de la Universidad de Stanford. A través de perfiles de expresión génica de células individuales -la medición de la actividad de cientos de genes a la vez- Chavez y sus colegas identificaron un subconjunto de genes de desarrollo que se activan antes de la primera división celular, utilizando modelos matemáticos asistidos por ordenador, que se puede utilizar para predecir si el embrión es cromosómicamente normal o anormal.
«Con la reproducción asistida en un máximo histórico, queremos ayudar a más familias a lograr embarazos exitosos», afirma Chávez. «La fertilización in vitro ha ayudado a innumerables mujeres de todo el mundo, y ahora tenemos la tecnología y la investigación para mejorar las posibilidades de una pareja de tener un hijo biológico por su cuenta.»
Todavía no está claro qué impacto tienen períodos más largos de cultivo de embriones en las anomalías genéticas, lo que requiere una mayor investigación. Para los autores estos estudios futuros deberían centrarse en el cigoto como una fuente potencial de biomarcadores no invasivos que pueden predecir prospectivamente el estado cromosómico y evitar los perjuicios potenciales del cultivo prolongado de embriones.
