Fecundación in vitro

El término in vitro es un término en latín que significa en cristal. Se utiliza porque en los primeros experimentos biológicos en los que se realizaban cultivos de tejidos fuera de los organismos vivos de los cuales procedían, se realizaban en contenedores de cristal, tales como tubos de ensayo, probetas o placas de Petri. En la actualidad, el término in vitro se refiere a cualquier procedimiento biológico que se realiza fuera del organismo en el que tendría lugar normalmente, para distinguirlo de un experimento in vivo donde el tejido permanece dentro del organismo vivo en el que normalmente se encuentra. Coloquialmente, a los bebés concebidos a través de FIV se les denomina bebés probeta, refiriéndose a contenedores de cristal o plástico denominados probetas, que se utilizan frecuentemente en los laboratorios de química y biología. Sin embargo, normalmente la fecundación in vitro se realiza en placas planas denominadas placas de Petri; las placas de Petri utilizadas más a menudo están producidas en plástico, sin embargo, el nombre FIV sigue conservándose.

Indicaciones

Inicialmente la FIV se desarrolló para superar situaciones de infertilidad debidos a problemas en las trompas de Falopio, pero posteriormente se observó que la técnica tenía éxito también en otros casos de infertilidad. La introducción de la inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) soluciona en gran medida los problemas de infertilidad masculina.

Para que un tratamiento de FIV tenga éxito, es necesario disponer de ovocitos sanos, espermatozoides que puedan fecundar y un útero que pueda mantener un embarazo. Aunque en algunos países los tratamientos de FIV están cubiertos por los servicios sanitarios sociales, normalmente se recurre a esta técnica cuando otras opciones han fallado, debido a que la FIV conlleva costes elevados.

La FIV puede utilizarse también en mujeres menopáusicas, utilizando ovocitos procedentes de una donante. Asimismo es una técnica que puede considerarse en pacientes que han sufrido una pérdida total o parcial de fecundidad debido a un tratamiento agresivo frente a una patología grave (como el cáncer).

Método

Estimulación ovárica

La fecundación in vitro es iniciada en el tercer día de la menstruación y consiste de un régimen de medicación para estimular el desarrollo de folículos múltiples en los ovarios. En la mayoría de las pacientes se emplean inyecciones de gonadotropinas (generalmente análogos de la FSH), realizando controles frecuentes de los niveles de estradiol, y del crecimiento folicular mediante ultrasonografía ginecológica. Normalmente se necesitan 10 días de inyecciones. La ovulación espontánea durante el ciclo se previene por el uso de agonistas GnRH o antagonistas GnRH, que bloquean el surgimiento natural de la hormona luteinizante (LH).

Extracción de ovocitos

Cuando se considera que la maduración de los folículos es adecuada, se administra a la paciente gonadotropina coriónica humana (ß-hCG). Esta molécula, que actúa como un análogo de la hormona luteinizante (LH), provocará la ovulación alrededor de 36 horas después de la inyección, pero el procedimiento de extracción tiene lugar justo antes de que esto ocurra. La extracción de los ovocitos se realiza por vía transvaginal, utilizando una aguja guiada por ultrasonidos, que pincha la pared vaginal para alcanzar los ovarios. Los ovocitos se aspiran por la aguja, y el fluido folicular se traslada al laboratorio de FIV para identificar los óvulos. Esto es un proceso totalmente delicado, la extracción dura alrededor de 20 minutos y puede realizarse mediante anestesia general o parcial.

Fecundación

Una vez en el laboratorio, los ovocitos extraídos se limpian, eliminando las células que los rodean y preparándolos para la fecundación. Al mismo tiempo, el semen se prepara para la fecundación, eliminando las células inactivas y el fluido seminal. Si el semen proviene de un donante, probablemente habrá sido preparado antes de ser congelado y puesto en cuarentena, y cuando sea descongelado estará listo para usar. El esperma y el ovocito se incuban juntos (en un ratio de aproximadamente 75.000:1) en el medio de cultivo durante unas 18 horas. Para entonces la fecundación debería haber ocurrido y el ovocito fecundado debería mostrar dos pronúcleos. Cuando el recuento de espermatozoides es bajo, un único espermatozoide se inyecta directamente en el ovocito, mediante la inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI). El óvulo fecundado se pasa a un medio de cultivo especial y se mantiene durante alrededor de 48h hasta que alcanza el estadio de 6-8 células.

Cultivo de embriones

Una vez el óvulo ha sido fecundado y se ha obtenido un cigoto, éste es cultivado para promover su división celular y crecimiento para dar lugar a un embrión. Este cultivo dura entre 2 y 5 días, y es muy importante que se lleve a cabo en las condiciones óptimas para el embrión, ya que de ello dependerá su calidad y la tasa de implantación del mismo cuando sea transferido a un útero. Para que el crecimiento del embrión se lleve a cabo en las mejores condiciones posibles se utilizan distintos tipos de medio de cultivo:

Medios simples: de composición sencilla y fáciles de preparar. Son óptimos para el crecimiento inicial del embrión (hasta los 3 días de cultivo). Los embriones suelen ser cultivados durante 3 días antes de su implantación, periodo tras el cual alcanzarían un estadio de 6-8 células. Ello permite que el embriólogo pueda monitorizar su tasa de división celular y la activación de genes, para asegurarse de que el embrión sea viable y de que se implantará adecuadamente. Tan sólo se adelantará el momento de la implantación, normalmente a los dos días de cultivo, cuando la pareja sometida a FIV cuente con pocos embriones disponibles para ser transferidos o cuando los embriones se desarrollen con lentitud.

Medios complejos: su composición es más compleja, incluye vitaminas, aminoácidos, metales, suero,... Son los más adecuados para el cultivo del embrión desde el día 3 hasta el día 5. Tras cinco días de cultivo el embrión alcanza el estadio de blastocisto, en el que está compuesto por 12-16 células y posee una alta tasa de implantación. Suelen cultivarse hasta este estadio cuando previamente se han dado abortos o fallos de implantación en la paciente.

Medios secuenciales: tienen en cuenta el hecho de que el embrión atraviesa distintos ambientes desde que es fecundado en la trompa de Falopio hasta que alcanza el útero. Los medios secuenciales se componen de tres tipos de medios: un medio para la preparación de los gametos, otro para el desarrollo hasta el día 3 y un tercero para alcanzar la fase de blastocisto.

Aparte de esto, también es muy importante controlar las condiciones de temperatura, luz y pH.[6]

Laboratorio de FIV

No existe un consenso sobre cómo debe ser un laboratorio destinado a la fecundación in vitro. Sería indicado que fuese una sala blanca, con el menor número posible de superficies horizontales y con una serie de controles. En primer lugar, es necesario mantener la temperatura constante, a unos 21-24 grados centígrados (consenso con el personal para ver cómo están más cómodos). Así, el termostato permanecería encendido 24 horas para evitar variaciones de temperatura. En segundo lugar, habría que colocar filtros HEPA en la cabina de flujo laminar, en la climatización y en la salida del laboratorio para evitar la presencia de partículas en el ambiente. Asimismo, deben ser evitados al mínimos los compuestos volátiles (VOCs), ya que podrían contener átomos y compuestos dañinos para los embriones. Algunos VOCs no son filtrables por métodos normales, y por tanto hay que emplear filtros de carbón activo con distintas concentraciones de permanganato potásico. Es necesario recordar que esto tiene una vida limitada por su capacidad de absorción, así que hay que cambiarlos periódicamente. Otra de las precauciones que debe tener un laboratorio de FIV es la presión positiva. Así, cuando se abran las puertas se evitará que entre aire sucio del exterior.

Hasta aquí llegan las precauciones mínimas. Aún así podemos tener en cuenta la sensibilidad de los embriones a la luz (ejemplo en conejos)y trabajar con baja intensidad luminosa. También intentaremos mantener la humedad en el 50%, sobre todo para el bienestar del trabajo.

En cuanto al diseño y la distribución, estos dos parámetros influyen bastante en las tasas de éxito del laboratorio. Los materiales empleados para el suelo, las paredes, el material...debe ser siempre noble. Asimismo, debe procurarse tener una esclusa de entrada separada del resto de habitáculos, véase la sala principal (con la zona quirúrgica, incubadora y de micromanipulación distribuidas), el laboratorio de criopreservación y preparación, el laboratorio de andrología y DPI y el quirófano.

La equipamiento de un laboratorio destinado a la reproducción, debe constar de una cabina de flujo laminar, un microscopio invertido con 400 aumentos y contraste de fase modular sobre una mesa antivibratoria y un incubador temporal.

Selección

Los laboratorios especializados en FIV han desarrollado métodos de puntuación para juzgar la calidad de los ovocitos y los embriones. Típicamente, los expertos examinan la simetría del embrión, la integridad estructural de sus células y el crecimiento general entre dos y cinco días tras la fecundación. Ahora los científicos están empezando a analizar no sólo el embrión, sino también el medio en el que crece. Algunos centros están utilizando análisis químicos y fórmulas matemáticas para crear una "huella metabólica" de un embrión sano, que podría utilizarse como barómetro para estimar el potencial de supervivencia de un embrión. Otros están intentando analizar las proteínas secretadas por los embriones y a medir la cantidad de oxígeno consumido, que es una señal habitual de crecimiento.^[1]

Normalmente, los embriones que han alcanzado el estadio de 6-8 células se transfieren 3 días después de la extracción. En ocasiones, sin embargo, los embriones se mantienen en cultivo por un periodo más largo (unos 6 días), y la transferencia se realiza en el estadio de blastocisto, sobre todo si se observan muchos embriones de 3 días de buena calidad. Las transferencias en estadio de blastocisto muestran mejores tasas de embarazo.^[2]

Transferencia de embriones

Los embriones se puntúan por el embriólogo según el número de células, la paridad del crecimiento y el grado de fragmentación. Normalmente, para mejorar las posibilidades de implantación y embarazo, se transfieren varios embriones simultáneamente. El número de embriones que se transfieren depende del número disponible, la edad de la mujer, consideraciones diagnósticas y limitaciones legales (en algunos países, el número máximo se limita a dos o a tres). Los embriones que se consideran "mejores" se transfieren al útero de la mujer a través de un catéter de plástico muy fino, que se introduce a través de la vagina y el cérvix y se controla mediante su visualización por ultrasonidos.

Tasas de éxito

En EE.UU. la tasa de nacidos vivos vía FIV es alrededor del 27% por ciclo (con una tasa de embarazo del 33%), pero las posibilidades de éxito varían mucho dependiendo de la edad de la mujer (o más concretamente, de la edad de los ovocitos que se utilizan).[7] Cuando se utilizan los propios ovocitos de la mujer (y no de donante), para mujeres por debajo de los 35 años la tasa de embarazo es alrededor de 43% por ciclo (36,5% de nacidos vivos), mientras que para mujeres por encima de 40 la tasa cae drásticamente, hasta sólo un 4% para mujeres por encima de 42 años.[8] Otros factores que determinan la tasa de éxito incluyen la calidad de los ovocitos y los espermatozoides, la salud del útero y la experiencia de la clínica. Normalmente se transfieren varios embriones simultáneamente, para mejorar la tasa de éxito, lo que tiene como contrapartida el riesgo de embarazo múltiple.

Una técnica reciente consiste en sumergir un embrión en un cultivo de nutrientes durante 5 días hasta que alcanza el estadio de blastocisto. Los médicos determinan entonces qué embriones son los que tienen más posibilidades de desarrollarse. Los de mejor calidad se transfieren al útero de la mujer. De esta manera es posible mejorar la tasa de embarazo sin aumentar el riesgo de embarazo múltiple. Esta es una técnica relativamente nueva y está en fase de experimentación.

Las clínicas con programas de FIV generalmente publican sus tasas de embarazo. Sin embargo, es difícil hacer comparaciones entre clínicas, debido a que los resultados son la consecuencia de muchas variables. Además, los resultados también dependen mucho del tipo de pacientes seleccionados.

Hay muchas razones por las cuales puede no conseguirse un embarazo después de un tratamiento de FIV y transferencia de embriones, entre las cuales se incluyen:

De acuerdo con un estudio sueco del año 2005 publicado en la revista de Oxford "Human Reproduction",^[4] 166 mujeres fueron controladas comenzando un mes antes de sus ciclos de FIV, y los resultados no mostraron correlación significativa entre los resultados de la FIV y el estrés psicológico. El estudio concluía con la recomendación a las clínicas de que si se informaba a los pacientes de FIV de los resultados de dicho estudio, podría ser posible reducir el estrés experimentado durante el protocolo de tratamiento. Aunque tal vez el estrés psicológico experimentado durante un ciclo puede no afectar al resultado de la FIV, es posible que la experiencia de la FIV pueda resultar en estrés que aumente las probabilidades de depresión. Sólo las consecuencias económicas de la FIV (si se recurre a una clínica privada) pueden generar ansiedad y resultar abrumadoras. Sin embargo, para muchas parejas la alternativa es la infertilidad, y la experiencia de la infertilidad en sí misma también puede causar estrés y depresión.

Complicaciones

La mayor complicación de la FIV es el riesgo de embarazo múltiple.[9] Este está relacionado directamente con la práctica de transferir embriones múltiples para aumentar la tasa de embarazo. Los embarazos múltiples están relacionados con un incremento en el riesgo de aborto, complicaciones obstétricas, nacimiento prematuro y morbilidad neonatal con la posibilidad de daño a largo plazo. En muchos países existen límites estrictos al número máximo de embriones que pueden transferirse, para reducir el riesgo de embarazo múltiple (trillizos o más). También puede ocurrir una división espontánea del embrión en el útero (como en un embarazo tradicional), pero éste es un caso raro, que genera gemelos idénticos. Un estudio clínico randomizado doble ciego siguió los embarazos tras FIV que generaron 73 bebés (33 niños y 40 niñas) y concluyó que el 8.7% de los bebés únicos y el 54.2% de los gemelos tenían un peso al nacer < 2500 gr.^[5] En ciclos donde se transfieren dos embriones la probabilidad de tener un embarazo gemelar es del 6%. En ciclos donde se transfieren tres embriones la probabilidad de tener un embarazo gemelar es del 12% y de tener un embarazo triple es del 3%.

Otro riesgo de la estimulación ovárica es el desarrollo del síndrome de hiperestimulación ovárica, con un riesgo para la paciente inferior al 1%.

Si el problema de infertilidad subyacente está relacionado con anormalidades en la espermatogénesis, es posible que la descendencia masculina tenga mayor riesgo de presentar el mismo problema.

Defectos en los bebés

El tema de la presencia de defectos asociados a la técnica de FIV permanece controvertido. La mayoría de los estudios muestran que no existe un incremento significativo tras una FIV, mientras que otros no apoyan este hecho.^[6]

Algunos investigadores consideran que manipular gametos y embriones fuera del cuerpo podría estimular la aparición de cambios genéticos que se pueden manifestar como defectos congénitos en el nacimiento.^[7] Aunque no hay evidencia genética que apoye esta idea, algunos estudios epidemiológicos sugieren una posible conexión entre la reproducción asistida y síndromes genéticos poco frecuentes en recién nacidos, como el síndrome de Beckwith-Wiedemann, que se caracteriza por nacimiento prematuro, lengua más grande de lo normal y mayor susceptibilidad a tumores y defectos respiratorios y oratorios.^[8] Este síndrome es raro: afecta sólo a 1 de cada 12.000 recién nacidos en todo el mundo, pero algunos estudios sugieren que es más frecuente en niños nacidos con técnicas de reproducción asistida.^[9] ^[10]

Sin embargo, el riesgo absoluto de tener un bebé que presente el síndrome de Beckwith-Wiedemann es bajo, por lo que los expertos encuentran difícil aconsejar a una pareja con problemas de fertilidad no seguir adelante con las técnicas de reproducción asistida. Algunos investigadores sugieren que tal vez podrían reducirse los riesgos potenciales si se evitan ciertos procedimientos invasivos cuando no sean estrictamente necesarios, como las biopsias de embriones implantados, el cultivo de embriones en el laboratorio por periodos superiores al mínimo necesario y el uso de ICSI en ausencia de problemas de fertilidad masculina.

Criopreservación

Criopreservación de embriones

Cuando se generan embriones múltiples tras la FIV, los pacientes pueden elegir congelar los embriones que no se transfieren al útero de la mujer. Esos embriones se mantienen en nitrógeno líquido y pueden mantenerse por mucho tiempo. En EE.UU. existen en la actualidad cerca de 500.000 embriones congelados.[10] La ventaja es que los pacientes que no consiguen concebir tras el primer ciclo pueden reintentarlo utilizando los embriones congelados, sin tener que realizar de nuevo un ciclo de FIV completo: sólo tendrían que realizar la transferencia de dichos embriones, sin pasar de nuevo por la estimulación, la extracción y la fecundación. O, en el caso de pacientes que consiguen un embarazo, pueden mantenerlos para un segundo embarazo posterior. Los embriones restantes procecentes de FIV pueden donarse a otras mujeres o parejas.

Si, a pesar de todo, siguen existiendo embriones criopreservados que, por el tiempo transcurrido o por otras razones, no vayan a utilizarse para su implantación, las dos alternativas posibles (que normalmente están reguladas por leyes estrictas) son la donación para la investigación y la destrucción. En el caso de donación de embriones para investigación, ésta se debe llevarse a cabo en centros acreditados y en base a proyectos autorizados por las autoridades correspondientes. Normalmente, se establecen plazos postfecundación para la investigación en los embriones y, una vez terminada la investigación, no se permite llevar a cabo una transferencia embrionaria con ellos. La investigación con embriones procedentes de FIV ha permitido hasta el momento la realización de estudios en células madre, de gran importancia en la comprensión del desarrollo embrionario y en el avance de las terapias regenerativas de tejidos. En cuanto a la destrucción de los embriones congelados, se considera como última alternativa, a petición explícita de los progenitores, o bien cuando no los quieran para ellos y no hayan autorizado la donación a otras parejas ni la investigación en ellos. Tanto la utilización de embriones para fines de investigación como su destrucción generan extensos debates éticos entre partidarios y oponentes, que se traducen en leyes que limitan las posibilidades existentes, muy variables dependiendo de los países.

Criopreservación de ovocitos

La criopreservación de ovocitos maduros sin fertilizar ha sido llevada a cabo con éxito, por ejemplo en mujeres que tienen alta probabilidad de perder sus reservas de ovocitos debido a que deben ser sometidas a un proceso de quimioterapia.^[11]

Criopreservación del tejido ovárico

La criopreservación del tejido ovárico interesa a las mujeres que quieren preservar su función reproductora más allá del límite natural, o cuya capacidad reproductiva está amenazada por una terapia agresiva contra el cáncer, por ejemplo.^[12] ^[13] La investigación en este terreno es prometedora.

Intervenciones asociadas

Existen algunas variaciones o mejoras de la FIV, tales como ICSI, ZIFT, GIFT y PGD.

Inyección intracitoplasmática de espermatozoides ICSI

La inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) es un desarrollo reciente asociada a la FIV que permite inyectar directamente un espermatozoide en el ovocito utilizando técnicas de micromanipulación. Se utiliza cuando los espermatozoides tienen dificultades para penetrar en el ovocito, y en ese caso se puede utilizar esperma del compañero o de donante. La ICSI también se utiliza cuando el recuento de espermatozoides es muy bajo.

Transferencia intrafalopiana de cigotos

En la transferencia intrafalopiana de cigotos (ZIFT en inglés), los ovocitos se extraen de la mujer, fecundados in vitro, y los embriones se sitúan en las trompas de Falopio, en lugar de en el útero.

Inyección intracitoplasmática de espermatozoides TGIF

En la TGIF (GIFT en inglés), los ovocitos se extraen de la mujer, y se sitúan en una de las trompas de Falopio, junto con los espermatozoides del varón. Por tanto, esta variación es en realidad una fecundación in vivo y no in vitro.

Inyección intracitoplasmática de espermatozoides DGP [editar]

El DGP puede realizarse en los embriones previamente a la transferencia. Un test similar pero más general es el haplotipado genético preimplantación o HGP (PGH en inglés). Sin embargo, la tasa de éxito de la DGP es baja.

Historia

El primer embarazo conseguido mediante FIV con un ovocito humano fue descrito por el equipo de Monash en la revista The Lancet en 1973, aunque sólo duró algunos días y hoy en día se denominaría un embarazo bioquímico. A continuación se publicó un embarazo ectópico en las trompas por Steptoe y Edwards en 1976,^[14] que resultó en el nacimiento de Louise Brown en 1978 y de otro bebé desconocido, los primeros bebés FIV. Después tuvo lugar el nacimiento de Candice Reed en Melbourne en 1980. La utilización del uso de ciclos estimulados con citrato de clomifeno y el uso de gonadotropina coriónica humana (hCG) para controlar el momento de la maduración de los ovocitos, permitiendo así controlar el momento de la extracción, convirtió a la FIV de una herramienta de investigación en un tratamiento clínico.

A continuación se produjeron 14 embarazos, seguidos de 9 nacimientos en 1981 con el equipo universitario de Monash. El equipo de Jones en Norfolk, Virginia, mejoró los ciclos de estimulación incorporando el uso de una hormona estimulante de los folículos (uHMG). Esto se dio a conocer con el nombre de hiperestimulación ovárica controlada (HOC). Otro paso adelante fue el uso de agonistas de la hormona que libera la gonadotropina (GnRH-A), disminuyendo así la necesidad de control al prevenir la ovulación prematura, y más recientemente antagonistas de la hormona que libera la gonadotropina (GnRH-Ant), con una función similar. El uso adicional de contraceptivos orales ha permitido la programación de los ciclos de FIV, lo que hace el tratamiento más fácil de realizar para los médicos y los pacientes.

En la Clínica Dexeus se realizó la primera fecundación in vitro de España el 12 de julio de 1984, por el ginecólogo Pedro Barri y la bióloga Anna Veiga.^[15]

La capacidad de congelar y posteriormente descongelar y transferir embriones también ha mejorado significativamente la efectividad de la FIV. Otro momento significativo fue el desarrollo de la inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) por Gianpiero Palermo en Bruselas, en 1992. Esto ha permitido que hombres con una producción mínima de espermatozoides consigan embarazos, a veces conjuntamente con recuperación de esperma, utilizando una aguja testicular fina o una biopsia testicular abierta, de manera que incluso hombres con el síndrome de Klinefelter pueden a veces conseguir un embarazo. Por tanto, la FIV se ha convertido en la solución de la mayoría de los problemas de infertilidad, desde problemas en las trompas hasta factores masculinos, subfertilidad idiopática, endometriosis, edad materna avanzada y anovulación.

Referencias

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