Autore: Dr. Federico Favero · Senior Embryologist, responsabile di laboratorio ARC-STER
In breve: La PGT-A analizza il numero di cromosomi dell’embrione allo stadio di blastocisti. La procedura prevede il prelievo di alcune cellule, seguito dalla vitrificazione dell’embrione e dall’analisi genetica. Il risultato della diagnosi preimpianto consente di escludere dal trasferimento embrioni che hanno raggiunto lo stadio di blastocisti ma non sono in grado di generare una gravidanza evolutiva. Il beneficio riguarda la probabilità di successo (nato vivo) per transfer.
Che cos’è la diagnosi genetica preimpianto?
La denominazione diagnosi genetica preimpianto raccoglie un gruppo di tecniche basate sull’analisi di alcune cellule della blastocisti. Queste analisi consentono di valutare l’assetto cromosomico dell’embrione, al fine di aumentare le probabilità di gravidanza per transfer e ridurre le probabilità di aborto (PGT-A o PGT-SR), oppure di rilevare la presenza di mutazioni genetiche causa di gravi malattie ereditarie (PGT-M).
In questo articolo approfondiamo la diagnosi genetica preimpianto per aneuploidie, chiamata PGT-A e, in precedenza, PGS.
Diagnosi genetica preimpianto per aneuploidie (PGT-A o PGS)
La PGT-A viene utilizzata per escludere dal trasferimento embrioni incapaci di impiantarsi o di svilupparsi a causa di un corredo cromosomico anomalo. Questi embrioni costituiscono in media il 35% degli embrioni generati da una donna di 35 anni e aumentano progressivamente con l’età materna fino ad arrivare a circa l’85% in una donna di 44 anni (Fig. 1).
Fig.1 Probabilità che un embrione sia aneuploide, cioè cromosomicamente anomalo, in base all’età materna
Con l’avanzare dell’età materna, la PGT-A rappresenta dunque una risorsa sempre più importante per aumentare le chance di impianto per transfer e ridurre il rischio di aborto spontaneo.
Le basi biologiche della PGT-A
La PGT-A si basa sul principio che una certa percentuale degli embrioni, ai primi stadi dello sviluppo, porta con sé un numero anomalo di cromosomi. Questo tipo di corredo cromosomico viene definito aneuploide.
La percentuale di embrioni affetti da aneuploidie dipende principalmente dall’età della partner femminile. Con l’aumentare dell’età della donna, infatti, aumenta anche la probabilità che i gameti femminili, gli ovociti, presentino un corredo cromosomico anomalo.
Il patrimonio genetico degli embrioni è la somma dei cromosomi contenuti nei gameti che li originano: se l’ovocita o lo spermatozoo possiedono anomalie cromosomiche, anche l’embrione conterrà queste anomalie.
Per ragioni biologiche e a meno di particolari quadri patologici, gli spermatozoi tendono a essere meno soggetti ad aneuploidie. Di conseguenza, l’origine delle aneuploidie nell’embrione è prevalentemente materna.
Quali sono le conseguenze dell’aneuploidia?
Il più delle volte l’aneuploidia porta a un mancato impianto/sviluppo dell’embrione dopo il transfer, ma alcune volte può risultare in aborti spontanei o, più raramente, in nati con anomalie cromosomiche. Questo dipende principalmente da quanti e quali cromosomi sono coinvolti. Alcune aneuploidie sono infatti vitali, come la monosomia del cromosoma X che è associata alla sindrome di Turner, mentre altre non sono compatibili con la vita.
Come viene eseguita la diagnosi preimpianto?
1. Biopsia del trofoectoderma allo stadio di blastocisti
La PGT-A viene eseguita prelevando 5–8 cellule dall’embrione allo stadio di blastocisti.
In questa fase l’embrione è formato da due popolazioni di cellule distinte:
Il trofoectoderma, o trofoblasto: le cellule che si differenzieranno negli annessi embrionali, come la placenta, e che si trovano aderenti all’interno della zona pellucida.
La massa cellulare interna: un insieme di cellule poste internamente all’embrione, che andranno a formare il feto.
Sono proprio le cellule del trofoectoderma a essere prelevate per l’analisi. Considerato che queste cellule in futuro andranno a formare i villi coriali, si può pensare alla biopsia del trofoectoderma come a una sorta di “villocentesi precoce”.
Per prelevare le cellule si effettua una biopsia utilizzando un laser ad altissima precisione e un micromanipolatore. La procedura consiste nel forare con il laser la zona pellucida che circonda l’embrione e aspirare con una micropipetta alcune cellule dal trofoectoderma della blastocisti.
Le cellule vengono poi separate dal resto dell’embrione con il laser e poste in una provetta apposita per la successiva analisi. L’embrione viene quindi vitrificato. (Fig. 2).
Fig. 2. Biopsia dell’embrione allo stadio di blastocisti e successiva analisi
2. Analisi genetica e risultati
Le cellule vengono analizzate mediante Next Generation Sequencing, o NGS, per valutare l’assetto cromosomico degli embrioni.
Si tratta di una procedura complessa, in grado di analizzare con accuratezza i cromosomi anche a partire da un campione ridotto come 5–8 cellule. I risultati dell’analisi vengono forniti in circa due settimane.
I risultati definiscono lo stato di ploidia degli embrioni: per ogni embrione viene espresso il corredo cromosomico come euploide o aneuploide. In quest’ultimo caso viene specificato il tipo di anomalia, indicando i cromosomi coinvolti.
I risultati vengono quindi illustrati alla coppia e discussi per delineare il percorso clinico successivo.
Rimuovere delle cellule dall’embrione ne riduce le capacità di sviluppo?
Nelle prime forme di biopsia embrionaria venivano prelevate una o due cellule dell’embrione allo stadio di clivaggio, ovvero dopo tre giorni dall’inseminazione. A questo stadio, un embrione dallo sviluppo definito regolare è formato da otto cellule.
Diversi studi hanno evidenziato che la biopsia in terza giornata può essere dannosa per l’embrione. Per questo, oggi questa forma di biopsia è limitata a poche realtà cliniche.
Più recentemente è stata introdotta la biopsia embrionaria in quinta giornata, allo stadio di blastocisti, quando l’embrione è formato da 100–300 cellule, già organizzate in due popolazioni distinte: massa cellulare interna e trofoectoderma.
Diversi studi hanno concluso che la rimozione di 5–8 cellule del trofoectoderma a questo stadio è una procedura sicura, che non ha impatto sul potenziale di sviluppo dell’embrione. Questo è il tipo di biopsia embrionaria che pratichiamo in ARC-STER.
I limiti della PGT-A: successo per transfer e per prelievo ovocitario
La PGT-A non aumenta le probabilità di gravidanza per prelievo ovocitario, ma per transfer eseguito.
Facciamo un esempio: una coppia ottiene 12 ovociti da un prelievo ovocitario, sei dei quali si fecondano regolarmente e arrivano allo stadio di blastocisti.
A questo punto la coppia può decidere di trasferire gli embrioni uno alla volta, senza conoscerne il corredo cromosomico, oppure può decidere di eseguire la PGT-A.
Ipotizziamo che dalla PGT-A emerga che tre embrioni sono euploidi e tre aneuploidi. Senza conoscere il corredo cromosomico degli embrioni, la coppia ha il 50% di probabilità di trasferire un embrione aneuploide, che può risultare in un mancato impianto o in un impianto seguito da aborto spontaneo.
Conoscendo il corredo cromosomico, la coppia può invece escludere dal transfer gli embrioni incompatibili con l’impianto. Questo costituisce un vantaggio in termini di risparmio di tempo e diminuzione del rischio per transfer.
Il numero di embrioni euploidi, però, rimane lo stesso anche se la coppia decide di non eseguire la PGT-A.
In altre parole, la PGT-A non consente di migliorare gli embrioni, come qualsiasi tecnica di PMA a oggi, ma di deselezionare gli embrioni privi di potenziale di sviluppo.
I vantaggi della PGT-A
Gli embrioni definiti euploidi, ovvero con un corretto numero di cromosomi, hanno una maggior probabilità sia di impiantarsi sia di risultare in una gravidanza a termine.
Il principale vantaggio di trasferire un embrione euploide è dato dal fatto che la probabilità di gravidanza per transfer eseguito diventa indipendente dall’età materna ed è compresa tra il 50 e il 60%. Senza PGT, invece, questa probabilità dipende dall’età. (Qui il link ai nostri risultati per vedere i numeri esatti in ARC-STER)
Allo stesso modo, trasferire un embrione euploide consente di abbassare le probabilità di aborto spontaneo dipendente dall’età a circa il 10-15%.
Fig.3 Esiti negativi delle gravidanze intraprese dopo trattamenti omologhi di PMA. Fonte: Istituto Superiore di Sanità, attività dei centri di PMA nell’anno 2016.
È possibile che tutti gli embrioni siano aneuploidi?
È possibile, soprattutto nei casi di età materna avanzata.
Un mancato transfer perché non ci sono embrioni euploidi può essere difficile da accettare inizialmente. È però importante ricordare che l’alternativa, ovvero la mancata conoscenza del corredo cromosomico degli embrioni, avrebbe portato a uno o più transfer con esito negativo, aumento dello stress e allungamento dei tempi necessari all’ottenimento della gravidanza.
Per chi è indicata la PGT-A?
Per i vantaggi descritti, tutti i pazienti possono considerare la PGT-A per aumentare le chance di gravidanza a termine per transfer eseguito.
La Società Italiana di Genetica Umana, SIGU, in particolare evidenzia alcuni gruppi di pazienti che possono beneficiare di questa tecnica:
Età materna avanzata: se la partner femminile ha un’età maggiore di 35 anni, considerata la correlazione tra aumento dell’età materna e incidenza delle aneuploidie.
Ripetuti fallimenti di impianto: quando siano stati effettuati più di tre cicli con transfer di embrioni di buona qualità, o trasferiti in totale più di dieci embrioni, senza gravidanza clinica.
Ripetuti aborti spontanei: più di tre nel primo trimestre, in casi selezionati dal clinico sulla base di diversi fattori, come età e riserva ovarica.
Fattore maschile grave che richiede il prelievo chirurgico degli spermatozoi: per questa indicazione la società raccomanda cautela, vista la scarsa evidenza clinica a supporto.
In ARC-STER, ogni ginecologo decide insieme alla coppia quando effettuare un trattamento con PGT, dopo aver valutato attentamente le indagini effettuate, gli eventuali trattamenti precedenti e gli altri fattori rilevanti per il percorso.
Domande frequenti sulla diagnosi genetica preimpianto
PGT-A e PGS sono la stessa cosa?
PGS è la denominazione utilizzata in precedenza per quella che oggi viene chiamata PGT-A, ovvero il test genetico preimpianto per le aneuploidie.
Qual è la differenza tra PGT-A e PGT-M?
La PGT-A valuta l’assetto cromosomico dell’embrione. La PGT-M ricerca invece la presenza di mutazioni genetiche causa di specifiche malattie ereditarie.
Quando viene eseguita la biopsia dell’embrione?
La biopsia descritta viene eseguita allo stadio di blastocisti. Si prelevano 5–8 cellule del trofoectoderma, mentre l’embrione viene successivamente vitrificato.
Quanto tempo serve per avere i risultati della PGT-A?
I risultati dell’analisi vengono forniti in circa due settimane. Il referto viene quindi illustrato alla coppia per definire il percorso clinico successivo.
La PGT-A migliora la qualità degli embrioni?
No. La PGT-A non modifica gli embrioni e non aumenta il numero di quelli euploidi. Consente di conoscerne il corredo cromosomico per selezionare quelli da trasferire.
La PGT-A aumenta le probabilità di gravidanza per prelievo ovocitario?
Il vantaggio descritto riguarda le probabilità di gravidanza per transfer eseguito, non quelle per prelievo ovocitario. L’analisi permette di orientare la scelta degli embrioni da trasferire, ma non aumenta il numero di embrioni euploidi ottenuti.
Vuoi capire se la PGT-A può essere utile nel tuo percorso?
In ARC-STER possiamo valutare insieme la tua storia clinica, gli esami effettuati e gli eventuali trattamenti precedenti, per capire quale ruolo possa avere la diagnosi genetica preimpianto nel tuo percorso.
Puoi rivolgerti a noi anche solo per fare il punto sulla tua fertilità e comprendere le possibilità disponibili.