Os cientistas realizaram testes genéticos em cerca de mil embriões e descobriram que quase metade tinha interrompido o desenvolvimento devido a erros genéticos que ocorreram após a fertilização, lançando luz sobre os desafios da fertilização in vitro e da concepção natural. A pesquisa mostra que os tratamentos de fertilização in vitro podem ser melhorados através da compreensão desses erros genéticos e potencialmente alterando o processo de fertilização in vitro.
Ao realizar testes genéticos em quase mil embriões, os cientistas conduziram a análise mais detalhada até agora sobre o destino dos embriões humanos após a fertilização in vitro.
Quase metade dos embriões estudados tiveram um desenvolvimento interrompido devido a erros genéticos durante o desenvolvimento inicial – uma visão reveladora que sugere que mais bebés de fertilização in vitro podem nascer à medida que os tratamentos de fertilidade mudam.
A combinação única de dados de embriões com problemas de desenvolvimento também lança uma nova luz sobre os estágios iniciais da concepção natural.
“Pensamos que isto também acontecia durante a concepção natural, razão pela qual demora vários meses ou mais, em média, para engravidar”, disse o autor Rajiv McCoy, professor assistente de biologia na Universidade Johns Hopkins. “O que foi muito surpreendente foi que a maioria destas paragens embrionárias não vieram de erros durante a formação do óvulo, mas de erros que ocorreram durante a divisão celular após a fertilização. O facto de estes erros não terem origem no óvulo sugere que talvez estes erros possam ser atenuados alterando a forma como a fertilização in vitro é realizada”.
A pesquisa foi publicada recentemente na revista Genomic Medicine.
Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins e da Clínica Feminina de Londres, Inglaterra, compararam embriões de fertilização in vitro que não conseguiram se desenvolver poucos dias após a fertilização com embriões que sobreviveram, procurando diferenças genéticas.
“Os testes genéticos normalmente só são feitos em embriões sobreviventes de fertilização in vitro para decidir qual embrião transferir para o útero”, disse McCoy. "Mas de uma perspectiva biológica, se quisermos compreender o que faz com que estes embriões sobrevivam, então temos de testar também todos os outros embriões."
As descobertas revelam como alguns embriões começam a crescer normalmente quando o material genético materno é pré-carregado no óvulo para controlar a divisão celular, mas depois hesitam e estagnam quando os genes do embrião assumem o controlo.
Um clipe de lapso de tempo de uma divisão celular anormal comum, na qual um embrião se divide diretamente de um protozoário unicelular em três (em vez de duas) células. Novas pesquisas mostram que esta divisão anormal está intimamente relacionada com anomalias cromossômicas e estase embrionária. Crédito da foto: Christian Ottolini
As células humanas normalmente recebem 46 cromossomos, 23 de cada pai. A equipe descobriu que os embriões inviáveis começam com um conjunto de 46 cromossomos, mas à medida que as células se dividem, o número de cromossomos muda.
"Em primeiro lugar, não importa se faltam cromossomos extras, porque a maquinaria materna está assumindo o controle. Quando o genoma do embrião é ativado, é quando as coisas dão errado", disse McCoy.
Os embriões humanos têm uma taxa anormalmente alta de ganho e perda de cromossomos durante o desenvolvimento inicial, o que é chamado de aneuploidia. Os cientistas estudaram a aneuploidia durante décadas através do rastreio de embriões de fertilização in vitro e reconheceram claramente que estes erros são responsáveis pelo fracasso da gravidez humana. Como a aneuploidia é rara em muitas outras espécies, estas descobertas ajudam a explicar por que a perda de gravidez e o aborto espontâneo são tão comuns em humanos.
A aneuploidia é um exemplo de uma forma extremamente forte de seleção natural que ocorre em todas as gerações humanas. Isto pode ser apenas uma característica da reprodução e desenvolvimento humano, mas tem implicações para a fertilização in vitro. Assim, a longo prazo, esperamos melhorar os testes genéticos e os resultados da fertilização in vitro.
Os investigadores planeiam realizar mais testes em células específicas dos embriões detidos para rastrear as origens dos cromossomas e verificar se as divisões celulares anormais estão relacionadas com a herança materna ou paterna. Eles também esperam compreender melhor se fatores como a composição química da placa de cultura do embrião podem melhorar as chances de sobrevivência do embrião.
O coautor Michael Summers, consultor em medicina reprodutiva da Clínica Feminina de Londres, disse: "Ao compreender melhor os mecanismos que fazem com que os embriões parem de fertilizar, poderemos corrigir muitos desses problemas. O problema pode ser que a química dos meios comumente usados não permite que todos os embriões cresçam, e a divisão celular anormal é causada pelo estresse nos óvulos e nos embriões iniciais, levando a divisões anormais relacionadas a anomalias cromossômicas".