Un estudio determina el motivo del fracaso de los embriones de la FIV

En los seres humanos, un óvulo fecundado no es garantía de éxito reproductivo. La mayoría de los embriones dejan de desarrollarse y perecen a los pocos días de la fecundación, generalmente porque tienen un número anormal de cromosomas. Ahora, investigadores del Colegio de Médicos y Cirujanos Vagelos de la Universidad de Columbia han descubierto que la mayoría de estos fallos se deben a errores espontáneos en la replicación del ADN en la fase más temprana de la división celular.

Los hallazgos aportan nuevos conocimientos sobre la biología básica de la reproducción humana y, a largo plazo, podrían mejorar la tasa de éxito de la fecundación in vitro (FIV). El estudio se publicó en línea el 19 de julio en la revista Cell.

Una tarea difícil para los embriones tempranos

Aproximadamente 24 horas después de la fecundación de un óvulo humano, comienza el proceso de división celular. Durante la división celular, todo el genoma -46 cromosomas que contienen más de 3.000 millones de pares de bases de ADN- debe duplicarse fielmente. A continuación, los conjuntos duplicados de cromosomas deben separarse para que cada célula hija reciba un conjunto completo.

¿Cómo se determina la calidad de los embriones?

Un estudio determina los factores asociados a la ooforectomía en pacientes con torsión ovárica

En muchos embriones humanos creados para la FIV, algo va mal y algunas células del embrión tienen muy pocos o demasiados cromosomas.

Laduplicación del genoma es una tarea difícil para el embrión temprano".

Dieter Egli, PhD, líder del estudio y profesor asistente Maimonides de Biología Celular del Desarrollo, Colegio Vagelos de Médicos y Cirujanos, Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia

Los investigadores llevan mucho tiempo con la teoría de que los errores se producen durante la fase final de la división celular, cuando los conjuntos duplicados de cromosomas se separan en dos células hijas idénticas. La mayoría de estos fallos se atribuían a problemas con el huso de microtúbulos, el aparato que separa los dos conjuntos de cromosomas.

Pero los estudios de Egli descubrieron que las anomalías cromosómicas provienen de errores que se producen mucho antes en el proceso de división celular, cuando se duplica el ADN del genoma. Según sus estudios, si el ADN no se copia con precisión, el huso funciona mal y coloca un número incorrecto de cromosomas en cada célula hija.

Cuando la duplicación del ADN es anormal, el huso no funciona con normalidad. "Esto se ha pasado por alto en gran medida en estudios anteriores, porque ¿por qué iba a permitir el embrión que se comprometiera la integridad del genoma cuando es un requisito tan crítico para el desarrollo normal?", dice Egli.

Aunque los estudios se realizaron con embriones creados en una placa de Petri -incluidos los procedentes de personas sometidas a FIV y de donantes de óvulos que no buscaban un tratamiento de fertilidad-, los mismos problemas pueden contribuir al fracaso de los embriones creados en la reproducción humana natural.

Pistas sobre el origen de los errores del ADN

El origen de los errores de copia del ADN en los embriones parece provenir de obstáculos dentro de la doble hélice del ADN. Aunque todavía no se conoce la razón exacta de estos obstáculos, hacen que la duplicación del ADN se detenga, o incluso se pare, lo que provoca la rotura del ADN y un número anormal de cromosomas.

Los investigadores descubrieron que los errores espontáneos del ADN pueden producirse ya en el primer ciclo de división celular de los embriones humanos, así como en las divisiones celulares posteriores. Si demasiadas células del embrión inicial están afectadas por anomalías cromosómicas, el embrión no puede seguir desarrollándose.

FIV

La mayoría de los embriones humanos creados para la FIV dejan de desarrollarse pocos días después de la fecundación. Esta ineficacia del desarrollo humano es un obstáculo para el éxito de los tratamientos de fertilidad.

"Muchas mujeres que se someten a un tratamiento de fertilidad necesitan varios ciclos de FIV para quedarse embarazadas, y algunas nunca lo consiguen. Esto no sólo es enormemente caro, sino que es emocionalmente agotador", dice la doctora Jenna Turocy, especialista en fertilidad del Centro de Fertilidad de la Universidad de Columbia y coautora del estudio.

Los investigadores tienen previsto realizar otros estudios sobre los daños en el ADN durante la replicación, con la esperanza de comprender las variaciones normales y las que causan enfermedades en la línea germinal humana. A largo plazo, estos estudios podrían conducir a métodos para reducir el riesgo de anomalías genéticas y el desgaste de los embriones en pacientes sometidos a FIV.