La infertilidad afecta a millones de personas en todo el mundo y los tratamientos de reproducción asistida, como la fertilización in vitro (FIV), son cada vez más comunes. Sin embargo, las complicaciones relacionadas con anomalías cromosómicas en embriones humanos siguen siendo una barrera importante para lograr el éxito en estos procedimientos. Recientemente, un equipo internacional de científicos ha utilizado técnicas de secuenciación de ADN a nivel de una sola célula para estudiar los blastocitos humanos, que son embriones en etapas tempranas de desarrollo, para arrojar luz sobre la prevalencia de estas complicaciones.

El estudio, llevado a cabo por investigadores del Erasmus MC, University Medical Center Rotterdam, en colaboración con otras instituciones destacadas, como el Hubrecht Institute-KNAW y el Oncode Institute en los Países Bajos, se centra en la detección de mosaicismos cromosómicos, una condición donde las células dentro de un mismo embrión tienen diferentes constituciones genéticas. Esto podría llevar a fallas de implantación y pérdida temprana de embarazo.

Según los hallazgos, publicados de manera segura en el European Genome-Phenome Archive (acceso número PRJEB68313), se detectaron aneuploidías, que implican desviaciones en el número normal de copias de cromosomas, en un asombroso 82% de los blastocitos examinados. Estos resultados desafían las estimaciones previas basadas en métodos de secuenciación masiva que no detectaban mosaicismos a baja escala debido a los límites técnicos de detección.

El impacto de estos descubrimientos es de gran alcance, ya que sugiere que la tecnología actual utilizada en las clínicas de fertilidad podría estar subestimando significativamente la presencia de aneuploidías en los embriones. Lo anterior podría llevar a la transferencia de embriones que los métodos actuales clasificarían erróneamente como normales.

Los blastocitos que poseían células tanto normales como anormales presentaban un promedio del 60% de células sanas. Este dato resulta ser vital para futuras estrategias de selección embrionaria, ya que las investigaciones sugieren que los embriones que albergan un mayor porcentaje de células normales pueden tener un potencial de desarrollo similar al de embriones completamente normales.

Además de la alta prevalencia de anomalías numéricas de cromosomas, los resultados también indicaron una frecuencia considerable de anomalías estructurales, las cuales son potencialmente causadas por estrés replicativo y daño en el ADN. Estas últimas se observaron en un 69% de los embriones estudiados, representando otra causa importante de inestabilidad cromosómica en los blastocitos humanos.

Ante estos hallazgos, la comunidad científica está repensando la implementación y la interpretación de las pruebas genéticas preimplantatorias (PGT-A, por sus siglas en inglés) durante la FIV. Dichas pruebas se realizan actualmente con el objetivo de identificar embriones con aneuploidías antes de su transferencia. Sin embargo, la presencia de mosaicismos no detectados por las metodologías actuales podría estar afectando la efectividad de este enfoque.

Metodología y avances tecnológicos

El avance de la investigación se basó en la aplicación de la secuenciación de genomas completos de células individuales (scKaryo-Seq), lo cual permite una evaluación detallada y precisa de aberraciones cromosómicas que anteriormente no se podían identificar. Los investigadores separaron con éxito las masas celulares internas (ICM) y el tropoectodermo (TE) de 55 blastocitos sobrantes de buena calidad, obtenidos de procedimientos de FIV realizados entre 2013 y 2015.

Durante el proceso, se realizaron biopsias cuidadosas y una disgregación de embriones que permitió la secuenciación y análisis de 1,057 células. Los resultados obtenidos desafían la creencia de que los embriones de buena calidad son mayormente equilibrados desde el punto de vista genético, incluso alterando la comprensión de cómo estos mosaicismos pueden afectar el potencial de implantación de los blastocitos.

Aunque la tecnología scKaryo-Seq presenta un desafío técnico debido a la necesidad de trabajar con células viables en etapas de desarrollo muy tempranas, la correlación significativa entre la proporción de células chromosomalmente normales de los blastocitos y sus características de desarrollo sugiere que la nueva técnica ofrece una perspectiva representativa de la constitución cromosómica general del embrión.

Consecuencias y futuro de la FIV

El descubrimiento de tasas elevadas de mosaicismos cromosómicos tiene implicaciones notables para el campo de la medicina reproductiva. Los investigadores subrayan la importancia de mejorar las técnicas de diagnóstico y selección de embriones antes de su traslado al útero. Además, sugieren que es fundamental comprender mejor las consecuencias clínicas del mosaico cromosómico en la etapa de blastocito.

Este estudio marca un paso adelante en la carrera hacia una comprensión más profunda de la genética embrionaria y sus efectos en la fatiga reproductiva. Con avances tecnológicos como scKaryo-Seq, los científicos esperan reducir la incertidumbre en el diagnóstico y tratamiento de la infertilidad, y proporcionar a las parejas una mejor orientación durante la planificación familiar y el asesoramiento genético.