Para validar a utilidade clínica de realizar a análise de ploidias embrionárias nas biópsias de embrião nos tratamentos de Fertilização in Vitro (FIV), foi realizado recentemente um estudo com a participação de especialistas do Vitrolife Group.
Através da investigação que analisou 1982 embriões de fertilização normal e 380 com formação atípica de PN foram revelados dados significativos sobre as taxas de correlação esperadas da configuração do pronúcleo (PN) e do status de ploidia do embrião, adicionando novos insights graças ao uso do PGT-A Plus e à assistência da incubadora time-lapse EmbryoScope.
A avaliação do status de ploidia embrionária permitiria a detecção dessas anormalidades no nível pré-implantação, fornecendo uma opção de seleção antes da transferência do embrião, diminuindo potencialmente a taxa de abortos espontâneos e melhorando os resultados gerais do tratamento de reprodução assistida. Além disso, a verificação de ploidia molecular pode ser benéfica para dar oportunidade de resgatar algumas categorias de embriões pronucleados atípicos, em particular 0PN, 1PN e 2.1.
Como foi realizado o estudo?
O estudo teve como objetivo identificar a correlação entre o status morfológico pronuclear e a configuração de ploidia geneticamente determinada em embriões antes da transferência ao útero utilizando o Smart PGT-A Plus com avaliação morfológica com e sem o uso da incubadora time-lapse EmbryoScope.
Além dos zigotos normalmente fertilizados, foram analisados um dos maiores conjuntos de dados de zigotos pronucleados atípicos, fornecendo uma descrição abrangente das taxas anormais de ploidia para cada categoria em relação ao número de PN. Ao contrário de outros estudos, duas metodologias validadas independentemente apoiam os achados (plataformas NGS e SNP array direcionadas), demonstrando proporções consistentes de anormalidades de ploidia em categorias de PN anormais equivalentes.
O que são ploidias?
As ploidias correspondem ao número de conjuntos completos de cromossomos presentes numa célula ou organismo. O número normal de conjuntos cromossômicos esperados para um ser humano são 2 conjuntos, denominado diploide.
Um fato que aumenta exponencialmente o risco de alteração de ploidias é a fecundação anormal de um embrião, onde são observados um número de pronúcleos diferente de 2, que é o número compatível com um futuro embrião saudável.
A prática de excluir embriões com padrões PN anormais na Fertilização in Vitro tem sido recomendada e justificada com base no risco aumentado de contribuição genômica desequilibrada dos gametas, exclusivamente prevista pelo PN. Atualmente, o estudo genético Smart PGT-A Plus trouxe o avanço para permitir identificar casos de triploidia, haploidia e diploidia e dessa forma proporcionar informação sobre a possibilidade de transferência embrionária desses casos.
Por que euploide não quer dizer diploide?
O termo “diploide” descreve a condição normal das células, e o PGT-A confirma se o embrião atingiu essa condição normal em termos de número de cromossomos, no entanto o PGT-A clássico irá normalizar o resultado de diploidia, triploidia e haploidia, porque não diferencia conjuntos completos de cromossomos. Apenas o estudo PGT-A Plus tem a capacidade tecnológica de diferenciar as ploidias embrionárias nos embriões inicialmente classificados como euploides.
- Diploide é a “receita padrão” de cromossomos para as células do nosso corpo.
- Euploide é quando o embrião segue essa “receita padrão” e tem o número correto de cromossomos (que é o estado diploide).
O teste genético PGT-A tem o objetivo de identificar se o embrião tem um número incorreto de cromossomos (aneuploide), o que pode levar a falhas de implantação, aborto ou síndromes genéticas. Se o embrião tem o número correto de cromossomos (o estado diploide normal), o resultado do PGT-A é euploide.
Entenda a diferença entre o PGT-A e o PGT-A Plus
Qual é o risco de um embrião com fertilização normal apresentar uma alteração de ploidia?
De acordo com os dados da investigação realizada, o risco de embriões com fertilização normal comprovada através da visualização de 2 PN não serem diploides é de 1%.
Correlação entre o número de pronúcleos e resultados de ploidia
A aplicação de uma avaliação molecular para complementar as avaliações de fertilização morfológica pode potencialmente reduzir a taxa de classificação incorreta de ploidia quando supostos padrões de PN atípicos são observados, independentemente de seu status de fertilização, foi revelado que muitos zigotos derivados de oócitos fertilizados anormalmente (AFOs) formam blastocistos de alta qualidade [3-5].
Esta investigação analisou quando esses blastocistos podem exibir uma composição genética diploide [3, 6, 7] e podem até resultar em gestações saudáveis [5, 8, 9]. É importante notar que a maioria dos estudos anteriores não foi apoiado pelo uso de sistemas de time-lape; assim, a baixa concordância entre o número de PN e a constituição da ploidia também pode ser explicada pela classificação incorreta de PN.
Da mesma forma, estudos anteriores mostraram que a presença de 2PN não garante uma composição diploide normal, relatando entre 1 e 2% de resultados não diploides na fase pré-implantacional [2, 9–13]. Esses estudos destacam uma limitação da avaliação microscópica padrão na previsão precisa do status de ploidia embrionária a partir de padrões de PN [8, 14, 15] e sugerem a necessidade de incorporar metodologias genéticas altamente precisas capazes de detectar alterações de ploidia na prática clínica.
Fig. 4 Distribuição global de configurações de ploidia em zigotos fertilizados anormalmente com diferentes status pró-nucleares. Visão geral da distribuição dos resultados de ploidia (diplóide, haplóide e triploide) relatada para cada grupo de embriões em relação ao número de pronúcleos (PN) detectados.
A ploidia resulta emembriões derivados de a 0PN,embriões derivados de b 1PN, embriões derivados de c 2.1PN eembriões derivados de d 3PN
Impacto do cultivo em time-lapse na correlação com os resultados de ploidia
O uso do time-lapse aporta uma maior previsibilidade do status de ploidia a partir do status pró-nuclear. Depois de obter os resultados esperados de ploidia global em um cenário típico de fertilização in vitro, onde a observação convencional e de time-lapse são adotadas, destacamos como as incubadoras time-lapse podem influenciar a avaliação da fertilização e a correlação da ploidia, avaliando um pequeno subconjunto de embriões derivados de AFOs, onde a assistência do sistema time-lpase EmbryoScope confirmou a visualização de PN.
Tabela 1: Previsibilidade de ploidia para o status pró-nuclear de acordo com o tipo de observação de PN
Em conjunto, os resultados fornecem evidências de apoio para a incorporação de uma abordagem molecular adicional no fluxo de trabalho padrão do PGT-A, complementando a verificação de fertilização convencional para confirmar o status de ploidia do embrião.
Essa estratégia pode melhorar os resultados clínicos dos embriões euploides 2PN, desmarcando resultados não diploides e evitando resultados desfavoráveis relacionados a gestações triploides e haploides.
Por outro lado, a maior correlação entre o status de ploidia e o número de PN relatado com time-lapse sugere um menor benefício do teste de ploidia confinado a uma proporção mínima de zigotos diploides nas categorias 1PN e 2.1PN, onde os resultados diploides persistem. Apesar disso, categorias específicas de pacientes podem se beneficiar do teste molecular de embriões fertilizados anormalmente, como as que sofrem de disponibilidade diminuída de embriões, incluindo pacientes de mau prognóstico, ou casais com condições monogênicas e, em geral, quando não há embriões euploides / diploides ou não afetados disponíveis.
Smart PGT-A Plus além das ploidias
Definitivamente a possibilidade de avaliação de ploidia é o benefício mais falado do Smart PGT-A Plus, porém não é o único. Graças à tecnologia que combina NGS + SNPs a clínica de reprodução assistida agrega dois importantes controles de qualidade:
– Detecção de contaminação de DNA de células externas e maternas na amostra de células biopsiada, aumentando a segurança sobre uma fonte de risco de diagnóstico incorreto.
– Controle de cohort (entre embriões) é uma ferramenta de qualidade que comprova que o grupo de embriões testados de uma família estão geneticamente relacionados entre si, aportando um controle extra do risco de troca de amostra devido a erro humano.
Limitações do estudo
Em relação às principais limitações deste estudo, algumas formas raras de anormalidades da ploidia não podem ser distinguidas sem uma amostra de análise parental, como a dissomia uniparental, quando dois conjuntos de cromossomos diferentes são herdados de um dos pais. Da mesma forma, condições poliplóides extremamente raras em que vários conjuntos cromossômicos idênticos estão presentes não podem ser distinguidas da diploidia nem pela haplotipagem de todo o genoma. Além disso, outra limitação potencial do teste de ploidia é representada por um fenômeno biológico raro chamado mixoploidia ou mosaicismo de ploidia [53, 54]. Foi relatado que a segregação aberrante de todo um genoma parental em linhagens celulares distintas durante as divisões zigóticas (“divisão heterogônica”) pode resultar em uma mistura de células com diferentes constituições de ploidia no embrião (por exemplo, mixoploidia diplóide / triplóide) [53, 55].
Referência
Girardi, L., Patassini, C., Miravet Valenciano, J. et al. Incidence of haploidy and triploidy in trophectoderm biopsies of blastocysts derived from normally and abnormally fertilized oocytes. J Assist Reprod Genet 41, 3357–3370 (2024). https://doi.org/10.1007/s10815-024-03278-4
