Métodos de detección genética utilizados para enfermedades genéticas

Métodos de detección genética utilizados para enfermedades genéticas

El diagnóstico genético previo a la implantación, o más precisamente, el examen genético previo a la implantación es un método de selección de embriones en el que los embriones pueden seleccionarse para detectar trastornos genéticos comunes o defectos genéticos únicos. En la actualidad, con la tecnología de secuenciación de próxima generación, también podemos examinar sus embriones para detectar algunos cánceres comunes relacionados con la mutación genética y otras enfermedades.

Las pruebas genéticas previas a la implantación son una alternativa de nueva generación a los métodos de pruebas genéticas prenatales, como el muestreo de vellosidades coriónicas (CVS) y la amniocentesis para parejas que tienen un alto riesgo de transmitir un trastorno genético a su descendencia. Si bien los métodos de pruebas genéticas prenatales pueden emplearse solo en un momento determinado durante el embarazo, PGD (Pre-implantation Genetic Diagnosis) / PGS (Pre-implantation Genetic Screening) ofrece pruebas genéticas en embriones antes del embarazo, por lo tanto, elimina la probabilidad de quedar embarazada de una descendencia con problemas genéticos. Los orígenes de PGD / PGS se remontan a 1968 cuando Edwards y Gardner realizaron la primera biopsia embrionaria microquirúrgica en embriones de conejo mediante la tinción de cromatina sexual de blastocisto de conejo con euchrysine 2GNX. Sin embargo, no fue hasta principios de la década de 1990 cuando se realizó el primer caso de PGD / PGS para detectar el sexo del embrión en busca de un trastorno recesivo autosómico relacionado con el sexo.

El PGD se puede aplicar a más de 170 afecciones que se pueden clasificar como trastornos ligados al cromosoma X, defectos de un solo gen y anomalías cromosómicas y se puede utilizar para pruebas genéticas en el caso de trastornos comunes con predisposiciones genéticas y casos no genéticos, como la tipificación de HLA. Una de las principales ventajas de tener PGD como opción es que; elimina el riesgo de estar embarazada de un niño genéticamente anormal y minimiza la necesidad de un diagnóstico prenatal que puede obligar a la pareja a optar por un aborto selectivo, que es una experiencia emocionalmente agotadora. Sin embargo, en el lado negativo, el uso de PGD / PGS requiere que la pareja se someta a un tratamiento de FIV, que es un procedimiento invasivo y costoso. Sin embargo, los beneficios generales pueden superar la carga financiera.

La tecnología de pruebas genéticas previas a la implantación mejora la probabilidad de un embarazo y un parto exitosos para tres grupos de pacientes claramente diferentes. El primer grupo consiste en parejas con infertilidad relacionadas con abortos recurrentes o ciclos de FIV fallidos. Este grupo de pacientes generalmente pertenece al grupo de «infertilidad inexplicada» y se les puede recomendar que busquen «Detección genética previa a la implantación» PGS (Pre-implantation Genetic Screening) para detectar embriones en sus embriones en busca de aneuploidías cromosómicas. El segundo grupo de parejas incluye a aquellos que se encuentran en grupos de edad más avanzados y corren el riesgo de tener hijos genéticamente anormales debido al envejecimiento de los ovocitos o los espermatozoides. También se recomienda a estos pacientes que usen PGS como un medio para aumentar sus posibilidades de embarazo exitoso y como un medio para minimizar el riesgo de tener un hijo desordenado. El tercer grupo de pacientes son los que corren el riesgo de transmitir una enfermedad genética hereditaria conocida a su descendencia. Cualquiera de los padres puede poseer la enfermedad o ambos padres pueden portar el alelo de la enfermedad. En tales casos, la detección de la mutación genética precisa y la prueba de los embriones mediante el «Diagnóstico genético previo a la implantación» PGD será el camino correcto a seguir.

Hay dos nombres distintos para esta tecnología. El PGD (diagnóstico genético previo a la implantación) se refiere a la selección de embriones como respuesta a un trastorno genético conocido que se presenta en la familia, por lo tanto, se aplica únicamente con fines de prevención de enfermedades genéticas. PGS (Pre-implantation Genetic Screening), por otro lado, se refiere a la aplicación del mismo método exacto de selección de embriones a pesar de que no existe un trastorno genético conocido en el compañero masculino o femenino. PGS es el término utilizado cuando esta tecnología se usa para seleccionar embriones para aumentar las posibilidades de éxito con el embarazo en parejas con problemas de infertilidad inexplicables, o al seleccionar el género de la descendencia.

PGS: Para la mayoría de Desordenes Genéticos:

Esta es la opción de tratamiento elegida por los pacientes debido a que se encuentran entre paréntesis de mayor edad o para seleccionar el sexo de su bebé. A medida que aumenta la edad, también aumenta la probabilidad de tener un hijo con anomalías cromosómicas. Por lo tanto, PGS es una herramienta eficaz que puede ayudarnos a identificar los embriones genéticamente defectuosos y solo transferir los genéticamente sanos al útero para generar un embarazo. El examen genético de PGS se realiza como parte de un ciclo de Fertilización In Vitro donde se producen múltiples óvulos, recuperados de los ovarios y fertilizados con esperma del esposo en el Laboratorio de Embriología. La FIV es necesaria para darnos acceso al embrión in vitro. En su primera etapa de desarrollo, se extraen una o dos células de cada embrión a través de un procedimiento llamado biopsia de embrión. Estas células se analizan en el Laboratorio PGD para determinar qué embriones están libres de anomalías genéticas. Esta prueba sofisticada y tecnológicamente avanzada identifica qué embriones están libres de anormalidades y son más capaces de lograr el objetivo del paciente de un bebé sano. El PGS puede detectar trastornos genéticos en los cromosomas X, Y, 13, 18 y 21, que representan aproximadamente el 85% de todas las afecciones genéticas importantes, como el síndrome de Down. Además, los sistemas de prueba más avanzados ahora nos permiten examinar sus embriones para los 24 cromosomas. (Cada persona tiene 22 juegos de cromosomas no sexuales de cada padre y 2 cromosomas sexuales). Este sistema nos permite detectar todos los embriones para todas las aneuploidías cromosómicas. El costo de esta opción es ligeramente mayor. Dependiendo de la condición del paciente, la edad y la razón específica por la cual se requiere PGS, podremos recomendar qué tipo de prueba sería más adecuada en su caso.

Las pruebas genéticas de PGS también son una opción cuando las familias desean seleccionar el género de su bebé para fines de equilibrio familiar. La biopsia embrionaria no solo nos permitirá seleccionar embriones libres de anomalías genéticas, sino que también nos permitirá determinar el sexo de los embriones. Una vez que se realiza el SPG, la posibilidad de tener un bebé del sexo deseado es muy cercana al 100% una vez que se logra el embarazo. Este proceso también se conoce como selección de género (selección de sexo) FIV.

(PGD) para mutaciones genéticas conocidas:

La prueba de PGD también es una opción cuando los pacientes requieren pruebas de detección para un trastorno genético específico. Cuando se identifica el gen que porta el trastorno genético, se puede realizar un análisis de un solo gen para detectar el trastorno específico. Este método puede usarse para enfermedades ligadas al cromosoma X como la hemofilia y la distrofia muscular de Duchenne y muchos otros trastornos de un solo gen como la anemia falciforme, la fibrosis quística y muchos otros trastornos de un solo gen que tienen una causa conocida. Si no hay un diagnóstico adecuado de la mutación genética y el gen específico que está causando el problema genético específico no se ha detectado con precisión, entonces necesitaremos un período de prueba adicional hasta que podamos detectar el gen responsable de la mutación genética y luego podremos proceder con el resto en consecuencia. Las enfermedades ligadas al cromosoma X a menudo son causadas por una mutación genética en el cromosoma X. La razón es que los cromosomas X e Y no tienen el mismo tamaño y no contienen un número similar de genes. Si un gen en el cromosoma X se desertó y no tiene un equivalente en el cromosoma Y, es probable que el niño adquiera la mutación. Puede encontrar más información sobre las diferencias entre los cromosomas X e Y en la sección «Perspectiva académica» a continuación.

Una vez que se ha identificado la mutación genética, se puede construir una sonda PGD especial que nos ayudará a examinar todos sus embriones y asegurarnos de que seleccionamos los que no portan esta mutación. Si hay una mutación conocida en la familia, la obtención de muestras de sangre paterna y materna nos permitirá realizar las pruebas necesarias que nos permitirán diseñar una sonda específica para detectar la mutación genética específica. Con la sonda PGD especial, podremos analizar genéticamente todos sus embriones para detectar la mutación. Los embriones que se hayan detectado con la mutación se descartarán y los que estén sanos se transferirán al útero para generar el embarazo.

PGS o PGD necesitarán el uso de procedimientos estándar de FIV / ICSI que se usan para parejas infértiles. La razón es que, aunque no tenga un problema de infertilidad, el tratamiento de FIV / ICSI es la única forma en que podemos cultivar sus embriones fuera del útero, por lo tanto, la FIV / ICSI es un paso necesario antes de que podamos llevar a cabo las pruebas genéticas en tus embriones.

Métodos utilizados en preimplantación genética

Se han desarrollado varios métodos para la genética preimplantatina. Todo comenzó con FISH en la década de 1990, donde el cribado genético previo a la implantación estuvo disponible comercialmente en lugar de un diagnóstico prenatal más invasivo. Con el desarrollo de tecnología en reproducción asistida, se han puesto a disposición métodos más avanzados. Ahora, la secuenciación de próxima generación es el método más reciente y más avanzado de selección de embriones genéticamente saludables. FIV del Norte de Chipre es la ÚNICA clínica en Chipre que ofrece secuenciación de próxima generación como tecnología PGS / PGD interna. Con esta nueva tecnología, no solo le ofrecemos un medio más sofisticado para la selección de embriones genéticamente saludables, sino que también ofrecemos un servicio incomparable que también puede eliminar la probabilidad de muchos tipos de cáncer en su bebé por nacer. A continuación proporcionamos una descripción más detallada de cada método de prueba genética previo a la implantación.

FISH: es una abreviatura de hibridación fluorescente in situ (Fluorescent in situ hybridization). Este método es la técnica de detección de embriones más simple utilizada para verificar el contenido cromosómico de los embriones creados en un ciclo de FIV. El método FISH puede utilizarse en diferentes etapas del desarrollo embrionario, incluidas las biopsias de cuerpos polares, los blastómeros y las biopsias de trofoectodermo. Sin embargo, la biopsia de FISH más común se realiza en los blastómeros de un embrión en etapa de escisión (embriones del día 3 de 8 células). Con la técnica FISH, los blastómeros se fijan en un portaobjetos de vidrio y se hibridan con sondas de ADN. Existen diferentes sondas para un conjunto diferente de cromosomas. La sonda FISH más utilizada es la sonda de 5 cromosomas que detecta los cromosomas X, Y, 13, 18 y 21. Estos son los cromosomas principales que contribuyen a la mayoría de las anomalías cromosómicas observadas al nacer. FISH se usa para trastornos cromosómicos importantes y selección de sexo. Sin embargo, no puede detectar embriones en el nivel genético más sofisticado. FISH tampoco informa ninguna translocación o deleción cromosómica. Por lo tanto, ahora se usa solo como tecnología de detección cuando no se conoce una enfermedad genética. Todavía empleamos FISH como tecnología de detección de embriones para pacientes mayores y pacientes que buscan la selección de género con fines de equilibrio familiar, ya que proporciona una tecnología precisa pero más barata.

Array CGH: este método se llama Array Comparative Genome Hybridization (CGH), que es una versión avanzada de FISH. Este método es capaz de analizar todo el contenido cromosómico de una célula biopsiada en lugar de un conjunto predeterminado de embriones. La matriz CGH tiene muchas sondas disponibles para cada uno de los 24 cromosomas encontrados en humanos. Estas sondas múltiples permiten que el método de matriz CGH detecte múltiples ubicaciones en cada uno de los cromosomas al mismo tiempo. Además, además del análisis cromosómico estándar, la técnica de matriz CGH también puede evaluar las translocaciones cromosómicas y otras anomalías.

Next-Generation Sequencing: En el FIV del Norte de Chipre es el único propietario de las tecnologías de secuenciación de ADN de próxima generación en todo Chipre. Esta tecnología no está disponible en la mayoría de las clínicas de todo el mundo, y estamos orgullosos de estar en las mejores clínicas de FIV al 10% que ofrecen esta tecnología sofisticada a nuestros pacientes. La secuenciación de próxima generación (NGS) es actualmente la última y más avanzada tecnología en detección de embriones. NGS va un paso más allá que la matriz CGH y es capaz de identificar mosaicismo en el embrión en desarrollo. Los embriones de mosaico contienen células con diferentes composiciones genéticas (algunas células son euploides y otras aneuploides), lo que las hace más susceptibles a los trastornos genéticos. Por ejemplo, una célula en el embrión puede tener una copia extra de un cromosoma, mientras que el resto de las células son normales. Si bien la transferencia de embriones en mosaico puede provocar el nacimiento de un niño normal, también puede provocar un fallo de implantación, un aborto espontáneo o un niño nacido con anomalías genéticas. La capacidad de detectar mosaicismo puede reducir la incidencia de trastornos genéticos y mejorar la tasa de éxito de la FIV. La aplicación clínica más importante de NGS es la secuenciación del genoma completo WGS (whole genome sequencing), que proporciona una encuesta exhaustiva del genoma de una persona (o un embrión). WGS también se puede usar para evaluar un genoma de cáncer para identificar mutaciones y variaciones específicas dentro de los tumores. La secuenciación de todo el genoma produce una gran cantidad de información genética sobre un individuo, algunos de los cuales se puede actuar. Por lo tanto, WGS podría usarse para identificar una predisposición genética para ciertas enfermedades en el futuro, y los pacientes que son conscientes de dicha predisposición pueden ser monitoreados más de cerca.

Con su tecnología avanzada, NGS también permite a los médicos detectar muchas enfermedades con un origen genético conocido, como el cáncer de mama, el de ovario y el de próstata. Por ejemplo, en mujeres con antecedentes familiares de cáncer de seno, el feto podría ser examinado para detectar las mutaciones genéticas BRCA1 y BRCA2, las cuales están asociadas con un mayor riesgo de desarrollar cáncer de seno. Los embriones que están libres de estas mutaciones podrían seleccionarse para su transferencia. Las mujeres también pueden analizar su propio ADN para determinar si tienen una predisposición genética a ciertas enfermedades. Por lo tanto, NGS puede ser un recurso invaluable para pacientes con antecedentes familiares significativos de enfermedades hereditarias, no solo limitadas a cánceres. El examen NGS se puede realizar para cualquier mutación genética conocida que resulte en un trastorno conocido.

Ambas tecnologías CGH de secuencia y secuenciación de próxima generación seleccionan con éxito los embriones para detectar anomalías cromosómicas, translocaciones cromosómicas y deleciones. Sin embargo, lo que hace que NGS sea diferente de la matriz CGH es el hecho de que NGS es capaz de detectar mosaicismo en embriones. Se observa mosaicismo cuando las células de los embriones tienen genotipos diferentes. La secuenciación de ADN de próxima generación puede determinar con éxito si un embrión tiene mosaicismo y detecta qué cromosoma se ve afectado por esta afección. Se ha demostrado mediante investigaciones y estudios clínicos que la genética previa a la implantación puede:

• Aumentar las tasas de implantación de embriones a través de la selección de embriones viables solamente.

• Reduzca las tasas de aborto espontáneo minimizando el riesgo de una anormalidad genética.

• Aumentar las tasas de embarazo en curso.

La secuenciación de la próxima generación proporciona una descripción completa de las diferentes variaciones de ADN, recombinación genética y otras mutaciones que no se pueden obtener a través de ningún otro método de detección. La aplicación más importante de NGS en un entorno clínico es la secuenciación del ADN genómico. Esto se conoce como secuenciación del genoma completo (WGS) que proporciona un estudio genético completo del genoma de una persona (o de un embrión), así como el genoma del cáncer, donde se puede obtener información detallada sobre mutaciones y variaciones. La secuenciación de todo el genoma proporciona una gran cantidad de información genética sobre un individuo, parte de la cual puede ser accionable. Si se detecta una mutación, esto puede significar la posibilidad de una enfermedad futura, lo que puede significar tomar las medidas adecuadas o aumentar la frecuencia de los controles y el monitoreo para una detección temprana.

NGS con su tecnología avanzada también nos permite detectar embriones en busca de muchas enfermedades de origen genético conocido, como el cáncer de mama, cáncer de ovario, cáncer de próstata, por nombrar algunos. Las mujeres con cáncer de mama en su familia pueden utilizar especialmente esta tecnología para detectar mutaciones genéticas BRCA1 y BRCA2 y seleccionar los embriones libres de mutaciones para la transferencia, asegurándose de que el embarazo se pueda generar con un embrión que esté libre de tales mutaciones genéticas. Este es un recurso invaluable para pacientes que tienen antecedentes de cáncer de seno / ovario en su familia.

La secuenciación de próxima generación no solo nos permite ofrecer pruebas genéticas previas a la implantación para el cáncer de mama y muchas otras enfermedades genéticamente relacionadas, sino que también nos permite ofrecer la misma evaluación a los adultos a través de su muestra de sangre y hacerles saber si tienen tales mutaciones. Los pacientes con estas mutaciones pueden saber que tienen la probabilidad de tener tales enfermedades y tomar las precauciones necesarias.

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