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Revista Iberoamericana de Fertilidad y Reproducción Humana ⁄ Vol. 34 nº 1 Enero-Febrero-Marzo 2017 ⁄ 21

Aceptado: 25/2/2017Correspondencia: Rebeca Reus [email protected])

SOLICITUD REIMPRESIÓN: Email: [email protected]

Rebeca Reus Crespoa, Natalia Basileb, Marcos Meseguer Escrivác

aUniversidad de Valencia, Valencia;bIVI Madrid, Madrid; cIVI Valencia, Valencia.

RESUMEN

Antecedentes: La selección embrionaria sigue siendo uno de los grandes retos de la embriología parapoder realizar más transferencias de un único embrión y mejorar los resultados de los tratamientos. Lasaneuploidías son una de las principales causas que limitan las probabilidades de éxito, pero las técnicasdisponibles actualmente para su diagnóstico son invasivas y costosas. El desarrollo de nuevos métodosprecisos y no invasivos basados en parámetros morfocinéticos para detectarlas puede ser muy útil. Ob-jetivos: Revisar estudios relevantes que analicen la relación entre los parámetros morfocinéticos y lasaneuploidías y el potencial de éstos para predecirlas. Material y método: Búsqueda en Pubmed utili-zando palabras relacionadas con la morfología, la morfocinética y las aneuploidías embrionarias. Tam-bién se han revisado las referencias de los artículos más relevantes y trabajos presentados en congresosinternacionales celebrados recientemente. Resultados: Numerosos estudios han analizado la capacidadde los parámetros morfocinéticos para detectar aneuploidías embrionarias. Algunos grupos han encon-trado correlaciones significativas entre la ploidía y el tiempo de desaparición de los pronúcleos, lostiempos de diferentes divisiones celulares tempranas o parámetros más tardíos, como la duración de lacompactación o el inicio de la blastulación. A partir de estos hallazgos, se han desarrollado modelos

¿Los parámetros morfocinéticos permiten predecir las aneuploidíasembrionarias?Do morphokinetic parameters allow the prediction of embryo aneuploidy?

para clasificar los embriones según el riesgo de aneuploidía. Sin embargo, otros estudios no han encontrado ninguna co-rrelación estadísticamente significativa y los resultados todavía son controvertidos. Conclusiones: Ninguno de los pará-metros morfocinéticos analizados proporciona suficiente precisión para diagnosticar aneuploidías embrionarias en laspacientes en las que está indicado realizar diagnóstico genético preimplantacional. Las diferencias entre los grupos puedendeberse al tipo de pacientes incluido y/o a las distintas técnicas utilizadas en cada laboratorio. Es necesario realizar másestudios que aclaren esta relación. Los parámetros morfocinéticos pueden, en determinados casos, ayudar a seleccionarembriones con mayor probabilidad de ser euploides, pero hoy en día la única forma fiable de hacer este diagnóstico es através del diagnóstico genético preimplantacional Ámbito: embriología. Diseño: revisión bibliográfica.

( Rev. Iberoam. Fert Rep Hum, 2017; 34; 21-33 © Revista Iberoamericana de Fertilidad y Reproducción Humana)

Palabras clave: Mmorfocinética, time-lapse, aneuploidía, selección embrionaria

SUMMARY

Background (opcional): Embryo selection still remains one of the great challenges in embryology in order to performmore single embryo transfers and improve clinical outcomes. Aneuploidy is one of the major causes of IVF failure, butthe techniques applied for assessing embryo ploidy today are still invasive and expensive. New accurate non-invasivemethods to select chromosomally normal embryos based on morphokinetic parameters can become useful. Objectives:To review relevant studies analysing the relationship between embryo morphokinetics and aneuploidy and the potentialof these parameters to predict ploidy. Material and method: Search of Pubmed using keywords related to morphology,morphokinetics and embryo aneuploidy. References of the most relevant articles and communications presented in recentinternational meetings have also been reviewed. Results: Numerous studies have analysed the ability of morphokineticparameters to detect embryo aneuploidy. Some groups have found significant correlations between ploidy and timing ofpronuclei fading, timing of early mitotic divisions as well as later morphologic events, such as the duration of compactionand the time of initiation of blastulation. Based on these results, different models have been developed to categorize therisk of aneuploidy in embryos. However, other studies have not found any statistically significant correlation and theresults are still controversial. Conclusions: None of the morphokinetic parameters analysed is accurate enough to detectembryo aneuploidy in patients indicated for preimplantation genetic screening. Differences between groups may be dueto the patient´s populations included and/or variations in the techniques applied. Further studies are needed to clarify thepossible relation. Morphokinetic parameters can aid in certain cases, to select embryos with higher probability of beingeuploid. However, preimplantation genetic screening still remains the only reliable technique to do such analysis. Setting: embryology. Design: review.

( Rev. Iberoam. Fert Rep Hum, 2017; 34; 21-33 © Revista Iberoamericana de Fertilidad y Reproducción Humana)

KeyWords: Morphokinetics, time-lapse, aneuploidy, embryo selection

INTRODUCCIÓNA pesar de los grandes avances que ha habido en el campode la medicina reproductiva en los últimos años, la eficaciade los tratamientos de fecundación in vitro (FIV) siguesiendo relativamente baja, con unas tasas de embarazo clí-nico (pregnancy rates, PRs) de aproximadamente el 30 %por transferencia embrionaria. Se estima que del 60 % al 90% de todos los embriones transferidos en ciclos de FIV noson capaces de implantar. Esto conlleva que frecuentementese transfiera más de un embrión, lo que aumenta el riesgo

de gestaciones múltiples y las complicaciones obstétricas yneonatales asociadas a ellas. Por tanto, uno de los grandesretos de la embriología es mejorar la selección embrionariapara que sea posible realizar transferencias de un único em-brión (single embryo transfer, SET) sin empeorar las tasasde éxito de los ciclos de FIV (1-4).La evaluación y selección embrionarias convencionales sebasan en una serie de valoraciones morfológicas en momen-tos puntuales del día, de una manera estática y discontinua.El desarrollo embrionario es un proceso dinámico, por lo

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que la información que proporcionan para analizarlo es li-mitada y subjetiva (1-3). Además, para realizar estas obser-vaciones morfológicas mediante microscopia estática esnecesario sacar los embriones del incubador convencional, al-terando las condiciones de cultivo (temperatura, concentraciónde oxígeno y pH) y afectando así a su calidad (5). Actualmente, estos inconvenientes pueden solventarse gra-cias a la tecnología time-lapse, un método no invasivo quepermite mediante el registro continuado de imágenes eva-luar el desarrollo embrionario dinámicamente y sin alterarlas condiciones óptimas de cultivo. Esta metodología pro-porciona más información y de mayor calidad, ya que ade-más de información morfológica cualitativa, se puedenanalizar parámetros morfocinéticos: objetivos y cuantitati-vos. Además se ha comprobado que la adquisición de imá-genes mediante time-lapse es segura: no empeora ni lacalidad embrionaria ni el potencial de implantación de losembriones en comparación con los cultivados en incubado-res convencionales (6). Estos parámetros morfocinéticos, utilizados conjuntamentecon los parámetros morfológicos convencionales, permitenmejorar la selección del embrión con mejor pronóstico dela cohorte, aumentando las tasas de implantación y de em-barazo (1, 7, 8). A partir de estos parámetros, múltiples es-tudios han descrito modelos para predecir el potencial deimplantación embrionario (9), la capacidad de desarrollarsehasta blastocisto (10, 11) o el riesgo de ser aneuploides (1,12, 13), aunque los resultados de algunos de éstos todavíason controvertidos (14, 15). Más del 60 % de los embriones producidos in vitro sonaneuploides, lo que provoca bloqueos embrionarios, fallosde implantación y abortos espontáneos (16). En los casosde edad materna avanzada, cada vez más frecuentes en lasclínicas de reproducción asistida, el riesgo de aneuploidíase ve aumentado, disminuyendo así las probabilidades deéxito de los tratamientos de FIV. Es decir, es necesario dis-poner de métodos eficientes para seleccionar embriones eu-ploides con altas probabilidades de éxito para mejorar laeficiencia de estos tratamientos (15).Inicialmente, el screening genético preimplantacional(preimplantation genetic screening, PGS) se realizaba me-diante la técnica de hibridación fluorescente in situ (fluo-rescence in situ hybridization, FISH), pero solamente sepodían analizar un número limitado de cromosomas. Ac-tualmente ha sido sustituida por técnicas que permiten ana-lizar los 24 cromosomas simultáneamente, tambiénconocido como el screening cromosómico completo (com-prehensive chromosomal screening, CCS), ya que son másexactas e informativas. Entre estas técnicas de CCS están

los arrays de hibridación genómica comparativa (compara-tive genomic hybridization arrays, aCGH), los arrays paraanalizar polimorfismos de un solo nucleótido (single nu-cleotide polymorphic, SNP), la PCR cuantitativa (quantita-tive PCR, qPCR) o la secuenciación de última generación(next-generation sequencing, NGS) (2, 5). A pesar de que estas técnicas mejoran la selección embrio-naria y los resultados de los tratamientos de FIV (17), soninvasivas y pueden afectar a la calidad embrionaria, ya quees necesario realizar una biopsia para realizar el análisis, yasea del corpúsculo polar ovocitario, de uno o dos blastóme-ros en embriones en día 3 de desarrollo o de varias célulasdel trofoectodermo (TF) en el caso de realizar la biopsia enestadio de blastocisto. Además, su alto coste económicotambién limita su aplicación (18).Con la finalidad de poder analizar la dotación cromosómicaembrionaria mediante métodos no invasivos, varios estudioshan intentado relacionar las características morfológicasevaluadas convencionalmente con las anomalías cromosó-micas. Sin embargo, esta correlación es débil y no comple-tamente fiable, lo que limita el éxito de los tratamientos (1,18, 19). Un estudio reciente de Yang et al. demostró que enpacientes de buen pronóstico en los que se realizaba SET,utilizando únicamente criterios morfológicos para seleccio-nar el blastocisto para transferir, un 44,9 % de los elegidoseran aneuploides (20). Por tanto, aprovechar los nuevos pa-rámetros morfocinéticos que proporciona la tecnologíatime-lapse para desarrollar un algoritmo capaz de predecirlas anomalías cromosómicas de una manera no invasivapuede ser muy beneficioso para mejorar tanto la selecciónembrionaria como las tasas de éxito de los tratamientos dereproducción asistida (18).El objetivo de esta revisión es analizar el potencial de losparámetros morfocinéticos como método no invasivo paradetectar las aneuploidías embrionarias, así como el poderpredictivo y la fiabilidad de los modelos publicados.

MÉTODOSSe ha realizado una búsqueda en la base de datos Pubmedde publicaciones relacionadas con morfología, aneuploidíasy morfocinética embrionarias. También se han añadido re-ferencias encontradas en algunos de los artículos más rele-vantes y trabajos presentados en congresos internacionalescelebrados recientemente (ESHRE, ASRM). La última bús-queda se realizó en noviembre de 2015.El análisis bibliográfico se ha centrado en la correlaciónentre los parámetros morfocinéticos del desarrollo embrio-nario y las aneuploidías, así como en los métodos analíticosutilizados en los estudios incluidos en la revisión.

Rebeca Reus Crespo y cols. ⁄ Morfocinética y aneuploidías embrionarias ⁄ 23

RESULTADOS

PronúcleosEn la valoración morfológica convencional, una de las pri-meras características que podemos evaluar es la presenciay la apariencia de los pronúcleos (PN). Se realiza a las 16-18 horas post-inseminación (hpi). En los casos en que la fe-cundación ocurre correctamente, se observan doscorpúsculos polares y dos pronúcleos. Valorar el número depronúcleos presentes en el cigoto permite distinguir aquellosque muy probablemente serán embriones aneuploides,como los cigotos con 3PN (triploides), que pueden alcanzarel estadio de blastocisto y presentar una buena morfología.Los cigotos con 1PN también pueden continuar su desarro-llo siendo aneuploides, aunque también puede deberse a que

hayan sido evaluados como 1PN debido a una asincronía enla aparición de los dos pronúcleos no detectada en la valo-ración estática convencional, habiendo ocurrido la fecunda-ción correctamente. En estos casos, el segundo corpúsculopolar debe haber sido extruido (18).La utilización de la tecnología time-lapse puede ayudar amejorar la precisión de la evaluación de los pronúcleos, per-mitiendo la visualización de aquellos asincrónicos, que pue-den haber desaparecido antes o formarse después de lavaloración convencional. Además, permite analizar nuevosmarcadores temporales exactos no evaluables mediante laobservación convencional, como el tiempo de extrusión delsegundo corpúsculo polar, el tiempo de aparición de los pro-núcleos, el tiempo en el que se observa la singamia entreéstos y cuándo desaparecen (Tabla 1, Figura 1). Incluso po-


TABLA 1

Definición de los principales parámetros morfocinéticos analizados en los estudios (1, 12, 30, 32).

Parámetros morfocinéticos analizados Definición

tPB2 Tiempo en el que se extruye el segundo corpúsculo polar

tPNa Tiempo en el que aparecen los pronúcleos

tPNf Tiempo en el que desaparecen los pronúcleos

tn Tiempo desde la inseminación hasta que se completa la división a n células (t2, t3...)

tSC Tiempo desde la inseminación hasta que las células empiezan a compactarse

tM Tiempo desde la inseminación hasta que se forma la mórula

tSB Tiempo desde la inseminación hasta que empieza la blastulación, cuando se visualizan los primeros signos de cavitación

tB Tiempo desde la inseminación hasta que se forma el blastocisto, se observa el blastocele claramente e incrementa <10% su diámetro

tEB Tiempo desde la inseminación hasta que se forma el blastocisto expandido, cuando el blastocisto ha aumentado más del 30% su diámetro y la zona pelúcida empieza a ser más fina

tHB Tiempo desde la inseminación hasta que el blastocisto eclosiona, cuando se observa que el trofoectodermo empieza a salir por primera vez de la zona pelúcida

Duración 1ªcitocinesis Tiempo desde que se observa el "surco" (furrow) de la primera división hasta que se divide en dos blastómeros

cc2 Tiempo que dura el segundo ciclo celular (t3-t2), de 2 a 3 células

cc3 Tiempo que dura el tercer ciclo celular (t5-t3), de 3 a 5 células

s2 Sincronía del segundo ciclo celular (t4-t3), de 2 a 4 células

s3 Sincronía del tercer ciclo celular (t8-t4), de 4 a 8 células

t5 - t2 Intervalo de 2 a 5 células, combina los conceptos de sincronía y duración de ciclo celular

tM - tSC Duración de la compactación, desde el inicio de la compactación hasta la formación de la mórula

tB - tSB Duración de la blastulación, desde el inicio de la blastulación hasta la formación del blastocisto.

demos evaluar la distancia entre los pronúcleos o su diáme-tro (21). Sin embargo, también hay que tener en cuenta queen el caso de que los pronúcleos estén superpuestos, en elsistema time-lapse, a diferencia de lo que ocurre en las ob-servaciones en el microscopio convencional, no se puedenmanipular los cigotos ni rotarlos (sin sacarlos del incuba-dor). Otro punto importante a la hora de hacer valoracionesde este tipo es que entre los casos en los que se haya reali-zado microinyección intracitoplasmática de espermatozoi-des (intracytoplasmic sperm injection, ICSI) o FIV estándarpueden haber diferencias importantes en cuanto a los tiem-pos exactos en estas variables comentadas, ya que el mo-mento preciso en que el espermatozoide penetra el ovocitoy los signos de fecundación probablemente serán diferentesentre estas dos técnicas (18).Varios estudios han intentado correlacionar estos paráme-tros morfocinéticos con la dotación cromosómica embrio-naria (Tabla 2). El grupo de Casciani et al. presentó en elcongreso de ESHRE 2015 un estudio en el que observaronque la posición relativa de los pronúcleos en el momentoantes de desaparecer es estadísticamente significativa: enembriones euploides, es más frecuente que los pronúcleosse encuentren yuxtapuestos (22). En otro estudio publicadorecientemente por el grupo de Vera-Rodríguez et al. se ob-tuvo que el parámetro morfocinético más relevante a la horade predecir la euploidía de entre todos los analizados es eltiempo desde la desaparición de los pronúcleos al inicio dela primera citocinesis, que vieron que era más largo en losembriones aneuploides (23). Otra publicación reciente tam-bién observó diferencias estadísticamente significativas enel tiempo desaparición de los pronúcleos entre embrioneseuploides y aneuploides, siendo más tardía en los aneuploi-des (2).

No obstante, también hay muchos estudios que han anali-zado parámetros morfocinéticos relacionados con los pro-núcleos o los corpúsculos polares sin obtener diferenciasestadísticamente significativas entre los grupos de embrio-nes euploides y los aneuploides (Tabla 2). Por ejemplo, losgrupos de Basile et al. y Campbell et al. también analizaronel tiempo en el que los pronúcleos desaparecían sin obtenerdiferencias significativas (1, 12). Por tanto, los resultados en cuanto a la relevancia del tiempoexacto de desaparición de los pronúcleos a la hora de pre-decir la dotación cromosómica embrionaria son controver-tidos y es necesario realizar más estudios, así como analizarnuevas variables que puedan ser útiles.

MultinucleaciónLa multinucleación, definida como la presencia de más deun núcleo por blastómero, se ha relacionado con un au-mento en las tasas de aneuploidía y una disminución en lastasas de implantación y de recién nacido vivo (24). Actual-mente, las sociedades científicas recomiendan evaluar lamultinucleación en estadio de cuatro y de ocho células (día2 de desarrollo, 44±1hpi; día 3 de desarrollo, 68±1hpi) (24,25). No obstante, gracias a la tecnología time-lapse, se haobservado que la multinucleación en estadio de dos célulases más frecuente que en estadio de cuatro células. La rele-vancia de este hallazgo es todavía un tema controvertido,ya que en algunos estudios se ha visto que el día en el quese observa la multinucleación, el número de núcleos por cé-lula y el número de células multinucleadas por embrión noparecen variar las tasas de aneuploidía (18, 24). Además,los embriones multinucleados pueden continuar su desarro-llo hasta formar blastocistos de buena calidad. Por tanto,identificarlos es importante para evitar seleccionar para


FIGURA 1Representación gráfica de los principales parámetros morfocinéticos analizados hasta el estadio de ocho células (Tabla 1). Imágenes to-madas mediante un sistema time-lapse (Embryoscope) [Basada en (39)].


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transferencia aquellos con mayor probabilidad de ser aneu-ploides.Algunos estudios utilizando la tecnología time-lapse hananalizado la relación entre la multinucleación y las aneu-ploidías. Se ha observado que la multinucleación en estadiode dos células es más frecuente y está menos relacionadacon aneuploidías que en estadio de cuatro células, pudiendoconsiderarse que en dos células se trata de un evento tran-sitorio en los embriones de FIV (26). También se ha inten-tado relacionar las aneuploidías con diferentes grados demultinucleación: 1) sin multinucleación, 2) con binuclea-ción en cualquier estadio del desarrollo, 3) en estadio de doscélulas sin que ningún blastómero tenga más de tres núcleosy sin multinucleadas en estadio de cuatro células, 4) igualque el punto anterior pero con multinucleación en el estadiode cuatro células y, por último, 5) micronucleación (cuatronúcleos o más) en los dos blastómeros en estadio de dos cé-lulas o más adelante. Se observó que la multinucleaciónafectaba por igual a los embriones euploides y a los aneu-ploides, pero que la multinucleación más severa (micronu-cleación) ocurría el doble en el grupo de los embrionesaneuploides (27). Otros grupos no han encontrado diferen-cias estadísticamente significativas entre los embriones eu-ploides y los aneuploides en cuanto a la frecuencia demultinucleación en embriones de dos células (12).Por tanto, según los estudios comentados, parece que lamultinucleación en embriones de dos células puede corre-lacionarse con aneuploidías en los casos de multinucleaciónmás severa, y que los embriones multinucleados en estadiode cuatro células tienen mayor probabilidad de ser aneu-ploides. Sin embargo, es necesario realizar más estudiospara confirmar estos hallazgos.La tecnología time-lapse nos permite detectar las multinu-cleaciones en cualquier momento del desarrollo, inclusoaquellas transitorias, ayudándonos a seleccionar para trans-ferir embriones con mayor probabilidad de ser euploides.No obstante, no todos los sistemas time-lapse son capacesde detectar la multinucleación: en los de campo oscuro, lavisualización de estas estructuras es más limitada. Además,en los de campo claro, también puede ocurrir que los nú-cleos se observen superpuestos o que no se encuentren enel plano focal correcto, lo que dificultaría su diferenciación(18).

Tiempos de las divisiones mitóticasLa mayoría de los estudios que han intentado predecir laploidía embrionaria mediante la tecnología time-lapse hananalizado los tiempos de las divisiones tempranas (Tabla 2).Se ha demostrado que los tiempos de las tres primeras divi-siones mitóticas tienen una relación clara con la probabili-

dad de formación de blastocistos (10, 11), de implantacióny de gestación (1, 7, 8), por lo que también podrían aplicarsepara la selección de embriones euploides. Sin embargo, noson datos totalmente extrapolables, ya que los blastocistospueden ser aneuploides frecuentemente, incluso en pacien-tes de buen pronóstico (20). Asimismo, es frecuente verembriones que a pesar de ser aneuploides son capaces deimplantar (18).Numerosas publicaciones han intentado correlacionar lostiempos de las divisiones celulares tempranas con la dota-ción cromosómica embrionaria (Tabla 2). El primer estudioque combinó la tecnología time-lapse con aCGH para ana-lizar esta relación se presentó en el congreso de ESHRE2012 por el grupo de Davies et al. Observaron que en losembriones con aneuploidías múltiples, la división a dos ytres células (t2 y t3, tiempo desde la inseminación hasta ladivisión a dos células y tres células, respectivamente) ocu-rría significativamente más tarde y que los periodos de tran-sición entre las dos y las cuatro células eran más largosrespecto a los embriones euploides. También vieron que lasdivisiones irregulares (pasar de una a tres células o de dosa cinco directamente) y la desaparición asincrónica de lospronúcleos predominaba en los embriones con múltiplesaneuploidías (28, 29). Otro grupo observó que los embrio-nes euploides presentan unos tiempos de división muy pre-cisos hasta la división a cuatro células, mientras quesolamente el 30 % de los embriones aneuploides se dividenen los rangos de tiempos de los embriones normales (30).El grupo de Basile et al. estudió las diferencias en los tiem-pos de desarrollo entre los embriones euploides y los aneu-ploides con la finalidad de elaborar un algoritmo paraaumentar la probabilidad de seleccionar mediante una téc-nica no invasiva los embriones cromosómicamente norma-les. Se observó un comportamiento cinético diferente, ymediante un análisis de regresión logística, se obtuvo quet5-t2 y cc3 (t5-t3, duración del tercer ciclo celular) (Tabla1) eran los parámetros más relevantes relacionados con laeuploidía, con un área bajo la curva ROC de 0.634 (95 %CI, 0,581-0,687). A partir de estos resultados, se desarrollóel modelo representado en la figura 2, que clasifica los em-briones en cuatro categorías (A-D) (1). Recientemente, otrapublicación también encontró diferencias estadísticamentesignificativas en los siguientes tiempos: tPNf, t2, t5, cc2,cc3, t5-2, observando además que los embriones con cc3 >10h y (t5 - t2) > 20h tenían mayor probabilidad de ser eu-ploides (2) (Tabla 1). Los valores de corte obtenidos enambos estudios son similares, pero no exactamente iguales.Vera-Rodriguez et al., además de demostrar que la duraciónde la primera división mitótica era más larga en los embrio-nes aneuploides, también observaron que el tiempo entrelos estadios de tres y cuatro células también era estadística-


mente significativo, siendo aproximadamente tres vecesmás largo en los embriones aneuploides (23).A pesar de estas publicaciones, los resultados sobre esta re-lación son controvertidos, ya que también hay estudios re-levantes que no han encontrado diferencias estadísticamentesignificativas al analizar la correlación de estos parámetrosmorfocinéticos o las divisiones irregulares y la dotación cro-mosómica embrionaria (5, 12, 15, 31-33). Al analizar la me-todología de los estudios comentados (Tabla 2), se observaque en todos los casos que se han encontrado diferenciasestadísticamente significativas en los tiempos de las prime-ras divisiones entre los embriones euploides y los aneuploi-des las células analizadas han sido obtenidas mediantebiopsia embrionaria en D+3 o incluso anterior, sin obtenerseninguna correlación en los estudios en los que se ha reali-zado biopsia de trofoectodermo. La biopsia de trofoecto-dermo se considera más informativa, ya que se puedenanalizar más células y se detectan mejor los casos de mo-

saicismo, aunque sigue habiendo riesgo de error diagnósticodebido a que no se analizan células de la masa celular in-terna. En todos los casos citados se ha realizado CCS. Esnecesario realizar más estudios para determinar qué varia-bles morfocinéticas relacionadas con los tiempos de divi-sión son determinantes a la hora de predecir la euploidía.

Morfología en D+2 y D+3: simetría y fragmentaciónEn la valoración morfológica convencional de los días 2 y3 de desarrollo, normalmente se evalúa la fragmentacióny/o el tamaño/simetría de los blastómeros a la hora de se-leccionar los embriones para transferir (25). Numerosos es-tudios han intentado correlacionar la morfología en estosmomentos del desarrollo con la dotación cromosómica, perono todos han encontrado diferencias significativas. Teniendo en cuenta que el desarrollo embrionario es un pro-ceso dinámico, la fragmentación también puede ser eva-luada desde este punto de vista, ya que el grado de

FIGURA 2

Modelo de clasificación jerárquica propuesto por Basile et al., (1).

Biopsiado

t5 - t2(> 20,5h)

cc3(11 - 18h)

cc3(11 - 18h)

A B C D Descartado

ok

sí

sí síno

no

no

no viable


fragmentación puede ir cambiando constantemente con laextrusión y reabsorción de los fragmentos. Por tanto, si unsistema time-lapse fuera capaz de perfeccionar estas obser-vaciones, realizar un seguimiento e incorporar estas valo-raciones en un algoritmo estandarizado, podría ser más útilpara determinar la euploidía embrionaria que una valoraciónpuntual estática (18). En un estudio de Chavez et al. utili-zando un sistema time-lapse con un microscopio de campooscuro se observó que la fragmentación en día 2 de desarro-llo puede ayudar a detectar los embriones aneuploides si seanaliza conjuntamente con los tiempos de división tempra-nos. Sin embargo, aproximadamente el 12 % de los embrio-nes aneuploides analizados no presentaron fragmentación ysus tiempos de división estaban dentro de los rangos de losembriones euploides, por lo que algunos embriones aneu-ploides pueden comportarse como euploides (30). Otros es-tudios en los que se ha analizado un número mayor deembriones mediante time-lapse también han intentado co-rrelacionar este parámetro con la euploidía sin encontrar di-ferencias estadísticamente significativas en la incidencia oel patrón de la fragmentación entre los embriones euploidesy los aneuploides, por lo que la valoración aislada de la frag-mentación parece no poder usarse para predecir la euploidía(13, 23).Respecto a la simetría entre blastómeros en estos estadios,Shenoy et al., presentaron en el congreso de ASRM 2015un estudio en el que analizaban mediante time-lapse diver-sos parámetros morfológicos y su correlación con la euploi-día: la distancia entre el primer corpúsculo polar y elsegundo, el grosor de la zona pelúcida, el área de los blas-tómeros en estadio de dos y de cuatro células y su simetría.La única variable que fue significativamente diferente entre

los embriones euploides y los aneuploides fue la simetríaen estadio de cuatro células. Por tanto, se tienen que realizarmás estudios para valorar si este parámetro también deberíaincluirse en los modelos predictivos (34).

Compactación y formación de blastocistos Además de los tiempos de las divisiones mitóticas tempra-nas, algunas características del desarrollo embrionario mástardío también pueden proporcionar información respectoa la dotación cromosómica embrionaria (Figura 3). El cul-tivo hasta blastocisto se utiliza como método de selecciónpositiva en muchos casos de FIV. Se sabe que al transferirblastocistos con mejor morfología se obtienen mejorestasas de implantación y de gestación. La utilización de lasclasificaciones morfológicas estándar que actualmente per-miten mejorar las tasas de gestación también podrían pro-porcionar información sobre la ploidía (18, 19). Se ha vistoque tanto el grado de expansión como la morfología de lamasa celular interna y del trofoectodermo están correlacio-nados con la ploidía: cuanto peor es la valoración en la es-cala de Gardner para evaluar blastocistos, la probabilidadde ser aneuploide es mayor. A pesar de eso, la relación entremorfología y ploidía no es tan clara, ya que un porcentajealto de blastocistos de buena calidad desde el punto de vistamorfológico es aneuploide y hay blastocistos de mala cali-dad euploides. Por otra parte, los resultados de varios es-tudios indican que el desarrollo hasta blastocisto tambiénparece estar relacionado positivamente con la euploidía.Por tanto, el hecho de analizar cromosómicamente blasto-cistos puede producir un sesgo en los estudios, ya que so-lamente se analiza una parte de la cohorte embrionaria quees más probable que sea euploide. Una parte importante de

FIGURA 3

Imágenes tomadas mediante un sistema time-lapse (Embryoscope) de la formación de un blastocisto. A) Inicio del proceso de compactación(tSC). B) Inicio del proceso de blastulación (tSB). C) Formación de un blastocisto completo (tB) e inicio del proceso de expansión (incremento<10% de su diámetro) [Basada en (15)].


los embriones aneuploides no es capaz de desarrollarsehasta blastocisto (18, 20). Algunos estudios han encontrado correlación significativaentre menores tasas de aneuploidía y los tiempos tempranosde blastulación (tSB), en relación a t2 y t5 (35), y una etapade compactación más corta (33) (Tabla 2). Unas de las publicaciones más relevantes en este tema sonlas de Campbell et al. Desarrollaron un modelo para cate-gorizar el riesgo de aneuploidía mediante time-lapse. Comoya se ha comentado, no encontraron diferencias importantesen los estadios tempranos embrionarios. Definieron comoparámetros morfocinéticos relevantes para el modelo pre-dictivo el inicio de la blastulación (tSB) y el tiempo en elque se forma un blastocisto completo (tB), que fueron sig-nificativamente más tardíos en los embriones aneuploidesrespecto a los euploides (Tabla 2). También observaron queel tiempo de inicio de la compactación (tSC) era significa-tivamente más tardío en los embriones aneuploides. Utili-zando las dos primeras variables citadas, tSB y tB,desarrollaron un modelo de clasificación que permitía divi-dir los embriones en tres categorías diferentes según elriesgo de aneuploidía (alto, medio y bajo) con un área bajola curva ROC de 0,72. Este mismo grupo testó su propiomodelo correlacionando retrospectivamente estos paráme-tros con las tasas de recién nacido vivo y la presencia desaco gestacional con latido cardíaco fetal, encontrando di-ferencias significativas entre los grupos de medio y bajoriesgo de aneuploidía y demostrando la utilidad clínica delmodelo desarrollado (12, 13).En relación a estos artículos, Ottolini et al. publicaron uncomentario poniendo en duda la utilidad del modelo pro-puesto para predecir la aneuploidía. En estudios basados enmorfología convencional, con biopsia de trofoectodermo yCCS, no se había encontrado ninguna correlación entre eldesarrollo embrionario rápido o lento y el porcentaje deaneuploidía en grupos de pacientes de la misma edad. Laedad materna tiene un efecto importante en la capacidad dedesarrollo, el potencial de implantación y la formación deblastocistos, habiendo una correlación entre el aumento dela edad materna, un retraso en el desarrollo embrionario, unaumento en las tasas de aneuploidías y una disminución enlas tasas de implantación. Los autores de este comentariodefienden que la diferencia encontrada en las tasas de im-plantación del modelo de Campbell se deben a que en elgrupo analizado no se ha tenido en cuenta la edad y que poreso se encuentran tasas más altas de aneuploidía en los em-briones más lentos (36). Campbell et al. respondieron a dicho comentario mante-niendo su posición, defendiendo que tras realizar análisis

estadísticos más potentes y con el doble de embriones, alaplicar el modelo siguen obteniendo diferencias estadísti-camente significativas entre los grupos y que a pesar dehaber un aumento de la incidencia de las aneuploidías conla edad materna y de que esta edad esté correlacionada conlas variables morfocinéticas analizadas, esta correlación esdébil. Además, mediante este modelo se evalúa el riesgo re-lativo de aneuploidía de un embrión respecto al resto de lacohorte de una paciente, por lo que la edad no cambia (37).El grupo de Kramer et al., también testó el modelo para de-terminar si era predictivo o no en un estudio retrospectivocon biopsia de trofoectodermo y CCS. La conclusión delanálisis fue que el modelo falló a la hora de distinguir entreembriones euploides y aneuploides utilizando parámetrosmorfocinéticos y que ninguno de éstos parámetros es capazde hacer esta discriminación de una manera que pueda serútil clínicamente, a pesar de haber encontrado diferenciasestadísticamente significativas en la duración de la compac-tación entre embriones euploides y aneuploides (32). Otros estudios recientes en los que se ha analizado un grannúmero de embriones mediante biopsia de trofoectodermo yCCS también han analizado variables relativas a la compac-tación o la formación de blastocistos sin encontrar ningunarelación estadísticamente significativa con las aneuploidías,como los de Rienzi et al. y Yang et al. (Tabla 2). En este úl-timo estudio, a pesar de no encontrar diferencias estadística-mente significativas, observaron cierto retraso en algunosparámetros morfocinéticos del desarrollo embrionario mástardío en los embriones aneuploides. También vieron unacierta mejora de las tasas de gestación y de implantación enlos blastocistos euploides que iniciaron la blastulación antesrespecto a los que lo hicieron más tarde. Estos datos sugierenque la ploidía de los blastocistos que se transfieren es el factormás determinante en las tasas de éxito en los pacientes conPGS, pero que los marcadores morfocinéticos de estadiosmás avanzados pueden ser útiles como complemento al PGSpara mejorar los resultados (5, 15, 31).Por tanto, los resultados respecto al potencial de los pará-metros morfocinéticos más tardíos para predecir la ploidíatambién son controvertidos. Podría ser interesante estudiarotros parámetros relacionados, como medir el diámetro delblastocele o analizar el número de veces que se colapsa/ex-pande un blastocisto, para que estos análisis fueran más pre-cisos y quizás así encontrar alguna relación clara con laeuploidía (18).

CONCLUSIONESA pesar de que gracias a las nuevas tecnologías el PGS/CCSes cada vez más accesible económicamente, las biopsias si-


guen siendo invasivas. Se ha visto que la extracción de unblastómero en embriones de ratón puede retrasar la forma-ción del blastocisto y aumentar el número deexpansiones/colapsos durante el desarrollo de éste. Tambiénse han observado efectos similares en embriones humanostras biopsiarlos en D+3. A pesar de que la biopsia de trofo-ectodermo es menos dañina que en D+3, probablemente lomejor para no alterar el desarrollo embrionario es evitarla.Por tanto, un método no invasivo para evaluar las aneuploi-días, como los parámetros morfocinéticos, puede ser una he-rramienta muy útil (18).Aunque es una aproximación muy interesante, los datos quese tienen hasta la fecha sobre su utilidad todavía son con-trovertidos. Puede deberse en parte a que en algunos de losestudios se realiza la biopsia en D+3 y en otros, de trofoec-todermo, encontrándose más correlaciones estadísticamentesignificativas en los primeros. Dado que los resultados ob-tenidos mediante biopsia de trofoectodermo son más pre-cisos y fiables, habría que confirmar los datos obtenidos enlos estudios con biopsia en D+3 mediante biopsia de trofo-ectodermo (18). Otro punto a destacar es que los algoritmos de selección ylos modelos desarrollados con parámetros morfocinéticosno son directamente extrapolables entre diferentes centroso probablemente incluso ni siquiera lo son entre el amplioespectro de poblaciones de pacientes que llegan a las clíni-cas de reproducción asistida. Los tiempos óptimos de des-arrollo en los que se basan estos métodos no son valoresabsolutos y pueden variar según cuál sea la causa de la es-terilidad, el perfil endocrinológico o la edad de la paciente,por ejemplo, así como por cuestiones relacionadas con ellaboratorio de FIV, como los medios de cultivo que se utili-cen, la temperatura o la concentración de oxígeno a la quese cultiven los embriones, que pueden modificar la veloci-dad de desarrollo embrionario. Por tanto, antes de aplicarun modelo externo hay que ser cautos, tener en cuenta estasvariables y hacer las modificaciones que sean necesariaspara que pueda ser predictivo (13, 29). Respecto a los diferentes parámetros propuestos y analiza-dos, es obvio que poder aplicarlos tan pronto como sea po-sible (en estadios embrionarios más tempranos) y basarseúnicamente en ellos para realizar la selección resultaría máspráctico, ya que no sería necesario realizar la transferenciaen estadio de blastocisto en todos los casos en los que sequisiera aplicar el modelo. Sin embargo, combinar el uso deestos parámetros con características morfológicas más tar-días del desarrollo embrionario podría mejorar la capacidadpredictiva de los modelos, ya que utilizarían informacióntanto anterior como posterior a la transición materno-cigó-tica (18). También es importante seguir buscando nuevas

variables que puedan tener una correlación más fuerte conla dotación cromosómica embrionaria que las analizadas ac-tualmente. Otro enfoque para futuros estudios podría ser in-vestigar específicamente el rol de los parámetrosmorfocinéticos previos a la compactación para predeciraneuploidías en mosaico. Esta información sería muy va-liosa para ayudar a interpretar los resultados del PGS co-rrectamente (15).En cuanto a los estudios analizados, también es importanteenfatizar que no todas las diferencias estadísticamente sig-nificativas son útiles clínicamente. Es decir, se puede en-contrar una correlación estadísticamente significativa entreun parámetro morfocinético y la probabilidad de ser eu-ploide, pero no tener suficiente poder predictivo para dife-renciar embriones euploides y aneuploides y sustituir elPGS en casos en los que esté indicado. Sin embargo, puedeser muy útil en aquellas pacientes de buen pronóstico paralas que no está indicado el PGS, o para pacientes que porcuestiones legales, morales, sociales o económicas no lo de-sean o no se puede realizar, ya que podría ser muy benefi-cioso a la hora de seleccionar los embriones y aumentar lasprobabilidades de éxito (1, 29). También podría ser útil parareducir el número de embriones a biopsiar (18).Estos modelos también son interesantes desde el punto devista económico, ya que se podrían biopsiar todos los em-briones pero primero analizar cromosómicamente aquellosque son clasificados como de bajo riesgo y vitrificar el restode blastocistos, con un riesgo medio o alto de tener aneu-ploidías, para analizarlos más adelante si fuera necesario re-alizar otra transferencia. De esta manera se podría reducirel coste de un diagnóstico mediante arrays al menos un ter-cio (29). En resumen, es necesario realizar más estudios que confir-men la correlación entre los parámetros morfocinéticos ylas aneuploidías mediante biopsia de trofoectodermo y CCS.Las diferencias entre los distintos estudios pueden debersea las variaciones entre los centros y las condiciones de cul-tivo. Estudios multicéntricos podrían aclarar esta correla-ción (15). Actualmente, los parámetros morfocinéticospueden ayudar a seleccionar embriones euploides, pero laprecisión de este enfoque todavía está muy lejos de ser laideal. El PGS/CCS sigue siendo el método más fiable paraanalizar la dotación cromosómica embrionaria (18).

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¿los parámetros morfocinéticos permiten predecir las … · 2017-05-06 · para clasificar los...

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