Entendiendo los cromosomas y la pérdida del embarazo
Una mirada profunda a cómo los cromosomas afectan los resultados del embarazo.
Qingya Yang, Sara A. Carioscia, Matthew Isada, Rajiv C. McCoy
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Qué onda con los cromosomas?
- El rompecabezas de la pérdida del embarazo
- Un vistazo al Test Genético Preimplantacional
- Cómo los investigadores están descubriendo esto
- Lo que encontraron: Los resultados
- El impacto de la clasificación errónea
- ¿Qué significa esto para la IVF?
- Simplificando la ciencia: ¿Qué sigue?
- Reflexiones finales
- Fuente original
El embarazo es un viaje hermoso, pero no siempre es fácil. Lamentablemente, muchos embarazos no llegan a la meta. De hecho, se estima que solo alrededor de la mitad de todas las concepciones terminan en un nacimiento vivo. Una de las principales razones de esta pérdida es un lío con los Cromosomas. Verás, los cromosomas son como los manuales de instrucciones de nuestras células, y cuando no se alinean correctamente durante la división celular, las cosas pueden salir mal.
¿Qué onda con los cromosomas?
Entonces, ¿qué son estos cromosomas? Piensa en ellos como pequeños paquetes de información genética. Los humanos normalmente tienen 46 cromosomas, organizados en 23 pares. Sin embargo, durante el proceso de crear óvulos y espermatozoides, estos cromosomas a veces pueden ser mal manejados. Cuando esto sucede, resulta en una situación llamada Aneuploidía, que es una manera elegante de decir que hay un número anormal de cromosomas.
La mayoría de las veces, estos líos ocurren temprano en el desarrollo, gracias sobre todo al óvulo femenino. Pero no se queda ahí. A veces, esto también puede ocurrir después de la fertilización, durante las primeras divisiones celulares del embrión. Esto crea lo que llamamos embrión "mosaic", que mezcla células sanas y otras con el número equivocado de cromosomas.
El rompecabezas de la pérdida del embarazo
La pérdida del embarazo puede ocurrir en varias etapas del desarrollo. Muchos Embriones con aneuploidía simplemente no pueden seguir adelante, especialmente en los primeros días. Sin embargo, algunos de estos embriones pueden sobrevivir más tiempo y llegar a etapas más avanzadas, como la etapa del blastocisto, donde el embrión está listo para implantarse en el útero.
Aquí es donde entra en juego el test genético preimplantacional (PGT). Esta prueba tiene como objetivo identificar qué embriones son sanos (euploid) y cuáles no (aneuploid o mosaic) antes de que sean implantados en el útero. A pesar de sus objetivos, el PGT ha sido un tema de debate entre expertos sobre su efectividad.
Un vistazo al Test Genético Preimplantacional
El test genético preimplantacional implica tomar una pequeña muestra de un embrión para analizar sus cromosomas. Esto generalmente sucede unos cinco días después de la fertilización. Los laboratorios pueden determinar cuáles embriones son lo suficientemente sanos para la implantación. Sin embargo, esto puede ser complicado. La biopsia solo toma unas pocas células, lo que puede no representar al embrión completo de manera precisa.
Los investigadores han encontrado que incluso con la tecnología de pruebas más avanzada, alrededor del 2-13% de las muestras de embriones muestran signos de mosaic aneuploidy. Esto crea un desafío para las clínicas de fertilidad en el diagnóstico y manejo de embriones. Solo porque unas pocas células se vean bien, no significa que todo el embrión esté bien.
Cómo los investigadores están descubriendo esto
Para tener una imagen más clara de la situación, los científicos están usando un método llamado cálculo bayesiano aproximado (ABC). Este enfoque estadístico ayuda a los investigadores a estimar las tasas de errores meióticos y mitóticos que llevan a estos problemas cromosómicos. El ABC funciona comparando datos observados con datos simulados bajo diferentes condiciones, permitiendo a los investigadores afinar su entendimiento de lo que está sucediendo.
Recientemente, un grupo de investigadores creó un programa llamado Tessera para modelar cómo las células aneuploides crecen y se distribuyen a lo largo de un embrión. Usando este programa, simularon una variedad de embriones basados en diferentes tasas de errores en la división celular. Luego compararon los resultados de estas simulaciones con datos del mundo real de muchas clínicas de IVF.
Lo que encontraron: Los resultados
En su estudio, los investigadores encontraron algunos resultados sorprendentes. Descubrieron que la ocurrencia real de embriones completamente sanos (los que son totalmente euploides) es bastante rara. De hecho, independientemente de las suposiciones hechas en las simulaciones, menos del 1% de los embriones en sus muestras predictivas eran completamente sanos. Esto significa que un gran número de embriones son Mosaicos, con muchos mostrando solo una pequeña proporción de células aneuploides.
Curiosamente, también encontraron que estos embriones mosaicos a menudo se clasifican como sanos en las biopsias, simplemente porque el tamaño de la muestra es pequeño. Si una biopsia pasa por alto una célula aneuploide en una muestra pequeña, el embrión puede ser etiquetado erróneamente como euploide.
El impacto de la clasificación errónea
Una de las preocupaciones entre los investigadores es que algunos embriones diagnosticados como mosaicos pueden estar mal clasificados debido a errores técnicos en el proceso de prueba. Para abordar esto, realizaron simulaciones con diferentes tasas de clasificación errónea. Incluso con altas tasas de clasificación errónea (hasta 70%), su conclusión principal seguía siendo la misma: muy pocos embriones eran totalmente euploides.
Esto resalta un problema significativo para entender cuán comunes son los diferentes tipos de embriones cuando se trata de salud reproductiva.
¿Qué significa esto para la IVF?
Entonces, ¿cómo afecta todo esto a las personas que se someten a IVF? Para muchos, el proceso puede ser emocionalmente agotador, ya que cada ronda de IVF puede ser costosa y viene con su propio conjunto de esperanzas y desilusiones. Los descubrimientos sobre los embriones mosaicos y la baja probabilidad de embriones completamente sanos sugieren que puede haber más cosas en juego de lo que las pruebas actuales pueden detectar.
Al arrojar luz sobre estos problemas complejos, los científicos esperan mejorar las prácticas de IVF y proporcionar información más precisa a los padres esperanzados. Puede ayudar a evitar expectativas poco realistas que pueden surgir de un resultado de biopsia "limpio".
Simplificando la ciencia: ¿Qué sigue?
Los investigadores involucrados en este estudio planean seguir explorando cómo la distribución de células aneuploides afecta el desarrollo del embrión. También reconocen que su modelo tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, su investigación aún no tiene en cuenta los cromosomas específicos involucrados en la aneuploidía o el potencial de algunas células aneuploides para volver a un estado saludable.
A medida que la ciencia sigue evolucionando, entender estos patrones cromosómicos será crucial para ayudar a las personas que buscan concebir y mejorar las posibilidades de un embarazo exitoso.
Reflexiones finales
Entender el papel de los cromosomas en el desarrollo del embrión y la pérdida del embarazo es un proceso complejo y en curso. Con nuevas tecnologías y métodos de investigación, los científicos están obteniendo información valiosa que podría llevar a mejores resultados para las personas que intentan concebir.
Mientras que el camino hacia la paternidad puede estar lleno de incertidumbres, cada nuevo hallazgo ayuda a que el camino se vuelva un poco más claro. Y quién sabe, tal vez algún día logremos descifrar el código completo del desarrollo humano y hacer que el viaje sea mucho más suave para todos los involucrados. Hasta entonces, sigamos haciendo preguntas y buscando respuestas en el fascinante mundo de la ciencia reproductiva.
Título: Approximate Bayesian computation supports a high incidence of chromosomal mosaicism in blastocyst-stage human embryos
Resumen: Chromosome mis-segregation is common in human meiosis and mitosis, and the resulting aneuploidies are the leading cause of pregnancy loss. Preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A) seeks to prioritize chromosomally normal embryos for transfer based on genetic analysis of a biopsy of approximately five trophectoderm cells from blastocyst-stage in vitro fertilized (IVF) embryos. While modern PGT-A platforms classify these biopsies as aneuploid, euploid, or mosaic (possessing a mixture of normal and aneuploid cells), the underlying incidences of aneuploid, euploid, and mosaic embryos and the rates of meiotic and mitotic error that produced them remain largely unknown. To address this knowledge gap, we paired a recent method for embryo simulation with approximate Bayesian computation (ABC) to infer rates of meiotic and mitotic error that best explain published PGT-A data. By simulating from these posterior distributions, we also evaluated the chromosomal status of entire embryos. For a published clinical sample, we estimated a 39-43% probability of meiotic error per meiosis, as well as a 1.0-3.0% probability of mitotic error per mitosis, depending on assumptions about spatial clustering of aneuploid cells within mosaic embryos. In addition, our analyses suggest that less than 1% of blastocysts are fully euploid, and that many embryos possess low-level mosaic clones that are not captured during biopsy. These broad conclusions were relatively insensitive to potential misclassification of mosaic biopsies. Together, our work helps overcome the limitations of embryo biopsies to estimate the fundamental rates of cell division errors that are the main causes of human pregnancy loss.
Autores: Qingya Yang, Sara A. Carioscia, Matthew Isada, Rajiv C. McCoy
Última actualización: 2024-12-02 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.26.625484
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.26.625484.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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