Evitare la trasmissione di una malattia genetica è oggi possibile attraverso la fecondazione in vitro: altissime percentuali di successo grazie all’analisi congiunta PGD e PGS

malattie genetiche

Lo studio coordinato dal prof Ermanno Greco della Medicina della Riproduzione dell’European Hospital di Roma applica due tipi di diagnosi pre-impianto su cellule estratte da una singola biopsia, prevenendo possibili malattie genetiche  nel nascituro e contemporaneamente  portando al 60% le percentuali di gravidanza con il trasferimento di una singola blastocisti. La ricerca è stata recentemente pubblicata sulla prestigiosissima rivista” Human Reproduction”

Infertilità: l’evoluzione della ricerca

Grazie alla continua scoperta di nuove tecniche scientifiche, al miglioramento degli strumenti da laboratorio e alle capacità tecniche e analitiche di scienziati e medici, l’infertilità sta diventando, giorno dopo giorno, una patologia sempre meno sconosciuta.

Nonostante ciò, secondo uno studio condotto dal prof. Evans nel 2014 sulla popolazione europea, la percentuale di Clinical Pregnancy Rate, a seguito di impianto embrionale, è ancora al di sotto del 30% rispetto al totale degli embrioni impiantati. Tra le principali cause di tale limitato successo spicca l’alta percentuale di Embryo Aneuploidy Rate, ovvero la probabilità di ottenere, a seguito di una IVF, un embrione aneuploide ossia con un errato corredo cromosomico. Anomalie che, sulla base delle evidenze del medesimo studio, hanno un’incidenza pari al 60% dei casi analizzati.

Il problema diventa ancora più ampio nei casi in cui i pazienti siano anche portatori di malattie genetiche come ad esempio l’anemia mediterranea o la fibrosi cistica. Per questi soggetti è obbligatoria una specifica analisi pre-impianto nota come PGD: l’obiettivo è garantire che il nascituro   non mostri il fenotipo patologico di cui il più delle volte i genitori sono portatori sani.

La PGD (Pre-implantation Genetic Diagnosis) è una tecnica invasiva utilizzata per individuare una mutazione genetica specifica, una mutazione puntiforme o un riarrangiamento cromosomico. Purtroppo però, questa tecnica ha un limite: le evidenze prodotte a seguito di una PGD non restituiscono informazioni complete sulla possibile presenza di aneuploidie. Diversi studi, infatti, mostrano come i casi di aneuploidie sfuggiti all’analisi di una PGD, possano interferire negativamente con il corretto impianto dell’embrione e con il Clinical Pregnancy Rate (Fiorentino et al., 2013; Daina et al., 2015; Zimmerman et al., 2016).

Questo vuoto informativo può essere risolto attraverso la  PGS (Pre-Implantation Genetic Screening), una tecnica che consente di effettuare un’analisi completa dell’assetto cromosomico, e che restituisce dati utili qualora il DNA dell’embrione analizzato presenti aneuploidie, come accade, ad esempio, con la Trisomia 21 (Sindrome di Down) o la Trisomia 18 (Sindrome di Edwards).

PGS e PGD: una combinazione vincente

Lo scopo dello studio condotto dall’equipe del Prof. Greco è stato quello di verificare la possibilità di individuare simultaneamente malattie genetiche e aneuploidie grazie all’utilizzo congiunto di PGD e PGS, a seguito di una singola biopsia della blastocisti. Obiettivo: ridurre al minimo la possibilità di trasferire un embrione con basso potenziale d’impianto, garantendo nello stesso tempo, l’assenza del gene malattia o del riarrangiamento cromosomico.

La scelta del campione

Lo studio, condotto su un campione di 227 pazienti, presenta una media d’età femminile di 35.4 anni (SD ± 4.2) e una media maschile pari a 38.1 anni (SD ± 5.1). Dei 227 soggetti sottoposti ad analisi, 131 sono portatori di una malattia monogenica, mentre i restanti 96 presentano un riarrangiamento cromosomico.

Materiali e Metodi

Dopo aver ottenuto gli embrioni tramite IVF, sono state estratte e analizzate 1122 cellule del trofoectoderma. Quest’ultime sono state sottoposte a 304 cicli di PGD/PGS. Il campione cellulare è stato esposto a 2 differenti processi: le 638 cellule, ottenute da 131 pazienti portatori di una malattia monogenica, sono state sottoposte a 163 cicli di PGD/PGS. Le restanti 484, invece, ottenute da 96 pazienti portatori di riarrangiamenti cromosomici(traslocazioni), sono state coinvolte in 141 cicli.

La PGD è stata condotta tramite l’utilizzo di una PCR multipla, secondo il protocollo descritto da Fiorentino nel 2003. Dopo aver identificato le cellule con presenza di geni malattia e i corrispettivi embrioni, sono state selezionate quelle sane, le quali sono state sottoposte all’analisi PGS.

La PGS è stata condotta tramite l’utilizzo di un aCGH, con lo scopo di individuare gli embrioni portatori di uno sbilanciamento nei cromosomi, come da protocollo descritto nel 2011 dal dott. Gutierrez Mateo.

Infine, a seguito di quest’ultima analisi, sono stati impiantati gli embrioni.

Risultati Ottenuti

Dei 1122 embrioni considerati, solo 309 (27.5%) sono risultati privi di malattie monogeniche, riarrangiamenti cromosomici o aneuploidie, e quindi idonei al trasferimento e all’impianto.

Al momento della redazione dello studio, 202 embrioni sono stati trasferiti in 167 pazienti. Secondo i risultati, 70 bambini sono già nati, 13 gravidanze non si sono ancora concluse e 91 blastocisti sane sono ancora crioconservate e attendono di essere impiantate. Inoltre, è interessante segnalare come sia stata riscontrata un’evidente percentuale di nascite premature nel gruppo portatore di riarrangiamenti cromosomici (28.6%) rispetto a quello portatore di malattie monogeniche (7.1%, P = 0.022).

Infine, i valori ottenuti di Clinical Pregnancy Rate ed Embryo Implantation Rate sono stati, rispettivamente, 49% e 47%.

Conclusione

È possibile osservare come lo studio condotto dall’equipe del Prof Greco dimostri che l’utilizzo congiunto di PGD e di PGS possa migliorare la capacità di individuare, e quindi non trasferire, gli embrioni che a seguito della PGD dimostrano l’assenza di geni malattia, ma che in realtà sono portatori di aneuploidie.

Inoltre, l’esecuzione di una singola biopsia al trofoectoderma risulta meno invasiva e quindi potenzialmente meno dannosa per l’impianto dell’embrione stesso.

Comparando la Clinical Pregnancy Rate di questo studio con gli studi precedenti, in cui è stata applicata solo la PGD, è possibile notarne un aumento del valore, che passa da una media del 33% delle passate analisi al 49% registrato nello studio .

Gli stessi autori della ricerca concludono lo studio sostenendo come tali risultati positivi dimostrino l’importanza di controllare anche la ploidia oltre all’eventuale presenza di geni malattia, in modo da evitare trasferimenti embrionali inutili o dannosi.