A evolução do PGS

PGS é a prática de fazer uma biópsia quer do corpo polar de um oócito Maduro quer de células retiradas de embriões em desenvolvimento e de analisar geneticamente a composição destas células. Os resultados desta análise genética orientam o embriologista na escolha de embriões para transferência uterina. Uma vez que os PGS só podem ser realizados utilizando células obtidas na biópsia embrionária, esta tecnologia só é possível em conjunto com um ciclo de fertilização in vitro (FIV). PGS é a prática de avaliar embriões para a aneuploidia cromossômica, a presença de muitos ou poucos cromossomos, em pais cromossômicos normais. Em contraste, o diagnóstico de genética pré-implantação (PGD) é a prática de avaliar embriões para anomalias genéticas específicas, tais como a doença das células falciformes ou fibrose cística, onde o status de portador foi documentado em cada um dos pais.pensa-se que certas populações de doentes, incluindo casais com idade materna avançada, aborto espontâneo recorrente, falência implantatória repetida e factor masculino grave, têm uma predisposição para a produção de embriões aneuplóides.3,6,7 muitos sugeriram que essas populações de pacientes podem ser beneficiadas pela PGS.3,7 no entanto, as indicações para o uso de PGS em muitos centros estão em constante expansão.3 conforme relatado pela Sociedade Europeia de reprodução e Embriologia humana (ESHRE), nos últimos 10 anos, 61% de todos os ciclos de ensaios genéticos pré-implantação foram realizados para PGS.Este artigo incidirá exclusivamente sobre as aplicações clínicas associadas à PGS e não à PGD.

PGS, ao contrário PGD, tem sido e continua a ser uma tecnologia controversa. Estudos recentes indicam que mais de 60% -90% de todos os abortos do primeiro trimestre podem ser o resultado de aneuploidia cromossômica.3 Uma vez que muitos abortos precoces são devidos à aneuploidia, a PGS parece ser uma intervenção razoável para melhorar a eficiência com que os embriões euplóides (cromossomicamente normais) são seleccionados para transferência uterina em ciclos de FIV. Estudos Clássicos relataram que abortos espontâneos causados pela aneuploidia estão desproporcionalmente concentrados em cromossomas selecionados.9, 10 estes dados são baseados na análise do cariótipo de gravidezes falhadas que se desenvolveram ao longo do tempo suficiente para ter tecidos disponíveis para análise genética.9,10 conseqüentemente, clínicas executando PGS nos primeiros dias da tecnologia focaram na detecção de aneuploidia em apenas alguns cromossomos usando hibridização fluorescente in situ (FISH), que normalmente avalia entre 5-14 pares cromossômicos em vez de todos os 23 pares cromossômicos.11,12 tradicionalmente, a biópsia PGS foi realizada exclusivamente em aproximadamente 3 dias de desenvolvimento embrionário após a fertilização.11,12 dados iniciais usando PGS no contexto da biópsia em fase de clivagem com FISH mostraram resultados promissores e geraram muita emoção para esta nova tecnologia.3,13-15 infelizmente, os resultados desta abordagem não resultaram em melhorias nas taxas de gravidez clínica e esta falta de eficácia foi amplamente referenciada na sequência de um artigo de referência da Mastenbroek no New England Journal of Medicine.16 posteriormente, artigos similares lançam mais dúvidas sobre os benefícios da PGS e declarações de posição de grandes sociedades médicas formalmente desencorajaram o seu uso.17-19

outras pesquisas, no entanto, elucidaram várias limitações biológicas que poderiam explicar as deficiências prévias da PGS clinicamente aplicada. A prática da biópsia do corpo polar para determinar a composição genética de um oócito fertilizado é uma modalidade comumente utilizada para realizar testes genéticos pré-implantação.3,8,20 um componente crítico do desenvolvimento de oócitos é a divisão meiótica na qual um conjunto haplóide de DNA materno não utilizado é marginalizado no que é chamado de corpo polar.3.8 a avaliação genética deste corpo polar foi inicialmente bastante popular, pois este processo obteve um diagnóstico sem perturbar o embrião em desenvolvimento e poderia ser realizado antes da fertilização.3 No entanto, esta abordagem é incapaz de detectar erros genéticos derivados paternalmente, ou quaisquer erros introduzidos após ou durante a fertilização. Devido a estas limitações, a biópsia do corpo polar é agora realizada principalmente em países onde a legislação rigorosa limita a prática da biópsia embrionária.No entanto, a utilização de células biopsiadas de embriões em desenvolvimento também apresenta desafios. Estudos têm repetidamente documentado que os embriões no terceiro dia de desenvolvimento têm altos níveis de mosaicismo.22,23 o mosaicismo é uma condição na qual um único embrião em desenvolvimento é composto por mais de uma linha celular genética distinta. Por outras palavras, os embriões de mosaico podem ter linhas celulares euplóides (normais) e aneuplóides (anormais) dentro de um único embrião. Estudos de avaliação deste fenômeno concluíram que a maioria de todos os embriões pode ser mosaico no dia 3 do desenvolvimento.22-24 conseqüentemente, uma biópsia realizada no dia 3 do desenvolvimento pode produzir um resultado que não é representativo de todo o embrião.3 o mosaicismo demonstrou também existir no dia 5 do desenvolvimento embrionário.No entanto, dados recentes sugerem que o mosaicismo pode ser muito reduzido no dia 5 do desenvolvimento.3,26

outra limitação da PGS tradicionalmente realizada foi o uso de peixes para a determinação de anomalias cromossômicas. Os peixes normalmente avaliam entre 5-14 em vez de todos os 23 pares de cromossomas.Estudos recentes indicaram que a aneuploidia embrionária ocorre em quantidades clinicamente significativas em todos os 23 pares de cromossomas.Assim, o peixe é incapaz de diagnosticar muitas das anomalias cromossómicas normalmente encontradas no desenvolvimento de embriões.a realização destas duas principais limitações levou muitos laboratórios genéticos a oferecer PGS usando tecnologias que avaliam o estado cromossômico de todos os 23 pares cromossômicos usando uma biópsia embrionária realizada na fase de blastocisto, geralmente alcançada no dia 5 ou 6 de desenvolvimento. As taxas de gravidez clínica que utilizam esta abordagem têm sido relatadas como sendo marcadamente superiores à abordagem tradicional da realização de PGS.29,30 por exemplo, um estudo recente que avaliou mais de 4.500 embriões utilizando 23 determinações de pares de cromossomas revelou que as taxas de gravidez clínica em mulheres que sofrem de perda de gravidez recorrente (LDR) foram significativamente melhoradas acima de estudos semelhantes utilizando GP FISH.Além disso, as taxas de gravidez foram melhoradas quando foram realizadas 23 avaliações cromossómicas em embriões em fase de blastocisto (dia 5/6 do desenvolvimento), em comparação com quando a biópsia foi realizada em embriões no dia 3 do desenvolvimento. 29,31,32 resultados semelhantes foram relatados consistentemente por muitas clínicas nos Estados Unidos e em todo o mundo.31,32 isso gerou um interesse renovado na PGS, embora ainda reste determinar se a PGS é uma tecnologia eficaz, e quais as populações de pacientes são melhor servidas pela PGS.

avaliação de todos os 23 cromossomas no contexto da PGS possui complexidades inerentes que podem potencialmente comprometer a integridade dos dados se não forem adequadamente realizados. Existem várias abordagens que são usadas para realizar 23 avaliações de pares cromossômicos. As duas modalidades que são mais comumente usadas hoje utilizam tecnologia de microarray, seja usando polimorfismo nucleotídeo único (SNP) ou hibridização genômica comparativa (CGH) tecnologia.3 ambas as tecnologias dependem da obtenção de DNA embrionário, fragmentando e depois amplificando este DNA, e avaliando este produto amplificado usando microarrays. Este processo de amplificação é uma potencial fonte de erro, pois a falha em amplificar todo o produto de DNA embrionário pode produzir um resultado falso. Além disso, como o produto de DNA que está sendo amplificado inicialmente é levado de apenas 1 para várias células, qualquer contaminação externa de DNA pode produzir um resultado espúrio.as matrizes SNP avaliam diretamente o estado da ploidia usando uma densa matriz de aproximadamente 300.000 marcadores genéticos.3 matrizes de CGH, em contraste, avaliam muito menos marcadores genéticos e comparam este resultado com uma amostra de DNA normal conhecida.3 cada uma destas plataformas de microarray tem vantagens e desvantagens. Uma suposta vantagem de matrizes SNP é a sua capacidade de detectar duplicações genéticas relativamente pequenas ou deleções, embora o valor desta informação seja, no momento atual, geralmente incerto. Uma vantagem dos arrays CGH é que eles podem ser realizados em 12-16 horas, em oposição a vários dias para a maioria dos arrays SNP.