Metabolómica aplicada al diagnóstico preimplantacional no invasivo

Resumen

El principal objetivo de las clínicas de reproducción asistida es obtener la mayor tasa de éxitos en los tratamientos, con resultados de niños sanos y la menor proporción de gestaciones múltiples. Esto se puede conseguir reduciendo el número de embriones transferidos a uno en cada ciclo de reproducción con FIV o ICSI, mejorando el proceso de selección embrionario. Para disminuir el riesgo de la manipulación del embrión en el diagnóstico preimplantacional, además de la subjetividad y poca homogeneidad entre los resultados de los observadores en el análisis morfológico, que hasta ahora junto a la tasa de división es la estrategia más empleada para la selección embrionaria, se hacen necesarias nuevas técnicas no invasivas de diagnóstico de las propiedades reproductivas del embrión, implantación y gestación evolutiva. La metabolómica surge como una respuesta a estas necesidades de diagnóstico preimplantacional no invasivo y más rápido, considerando un número muy elevado de variables metabólicas como un conjunto y extrayendo de éste la información útil. Técnicas de espectroscopía vibracional, como IR y Raman, y la rotacional RMN, hacen posible el estudio de las cualidades del embrión a través de su metaboloma, analizando el medio de cultivo en el que evoluciona durante los primeros días. Dada la evidencia de que los embriones con mayor capacidad de desarrollo tienen diferentes perfiles metabólicos a los de menor capacidad, el análisis no invasivo del metabolismo a nivel celular se podría aplicar para conocer la fisiología de los embriones y diferenciarlos.

OBJETIVO

Revisar la información disponible sobre metabolómica como método de diagnóstico no invasivo de la capacidad reproductiva del embrión y las técnicas aplicables para su análisis.

MATERIAL Y MÉTODOS

Estudio descriptivo basado en la revisión bibliográfica retrospectiva de publicaciones científicas, entre las que se seleccionan aquellas que contengan datos y definiciones relacionadas con la metabolómica en general. De éstas, entre las más recientes, se seleccionan para su revisión las que contengan técnicas y resultados con posible aplicación al diagnóstico preimplantacional.

PALABRAS CLAVE

Metabolómica, embrión, implantación, viabilidad, no invasivo, espectroscopía.

Introducción

Durante la última década, la aplicación de técnicas de reproducción asistida ha ido aumentando un 15% anual. Una de las más importantes complicaciones de estas técnicas es el embarazo múltiple, con riesgos médicos (tanto perinatales como neonatales) y consecuencias socioeconómicas. Los riesgos de las gestaciones múltiples son bien conocidos. Incluyen parto prematuro con numerosas secuelas, bajo peso al nacer y un dramático incremento en el riesgo relativo de parálisis cerebral (Scott et al. 2008) (7). La transferencia de un solo embrión en los ciclos de reproducción asistida, necesariamente con FIV o ICSI, es una solución efectiva que minimiza la incidencia de embarazos múltiples después de los tratamientos. (Vergouw et al. 2008) (4).

Considerando que hay que transferir un solo embrión, la selección de este es crucial. La selección primaria se basa en criterios morfológicos observados al microscopio óptico. Aunque estos criterios se relacionan con resultados de embarazo, tienen, no obstante, límites en los valores predictivos de la evolución de la gestación.

Otros procedimientos, de diagnóstico a otro nivel, están basados en el screening genético, como la hibridación in situ fluorescente (FISH), teniendo que extraer una o dos blastómeras. Como método invasivo nos proporciona una valoración adicional, pero no muestra relación con las tasas de embarazo (Vergouw et al. 2008) (4).

Se hacen necesarios nuevos métodos no invasivos que aumenten la precisión en los criterios de determinación de viabilidad para la implantación del embrión y la obtención de embarazos evolutivos, así como la salud e integridad del bebé.

LA BIOQUÍMICA del embrión, hasta el tercer día de desarrollo in vitro (7 u 8 células), se caracteriza por una baja actividad metabólica; tiene una capacidad limitada para utilizar glucosa y genera energía a partir de bajos niveles de oxidación de piruvato, lactato y aminoácidos no esenciales. Sin embargo, a partir de 8 células utiliza la glucosa como nutriente de elección y necesita aminoácidos esenciales y no esenciales para la proliferación y diferenciación celular. El análisis de los metabolitos, tanto sustratos como productos, permite observar pautas en el comportamiento metabólico del embrión. (Figura 1)