Procreazione Medicalmente Assistita. Un aggiornamento sull applicazione delle tecniche e aspetti medici correlati Dott.ssa Clementina Peris

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1 Procreazione Medicalmente Assistita. Aspetti medici, sociali, implicazioni bioetiche Torino, 29 marzo 2014 Procreazione Medicalmente Assistita. Un aggiornamento sull applicazione delle tecniche e aspetti medici correlati Dott.ssa Clementina Peris Procreazione Medicalmente Assistita (PMA) Procedure che, per un periodo limitato e coincidente con i cicli di trattamento, cercano di rendere più probabile (in caso di subfertilità) o possibile (in caso di sterilità) il concepimento, introducendo nel processo riproduttivo momenti extracorporei, cioè un passaggio "in vitro" degli spermatozoi e/o degli oociti e/o dell'embrione. 1

2 LIVELLI di TECNICHE di PMA I Livello: inseminazione sovracervicale, più o meno associata a induzione dell ovulazione, singola o multipla, con gonadotropine, crioconservazione sperma. II Livello: tutte le tecniche che prevedono passaggio in vitro degli oociti e degli embrioni: FIVET e ICSI, crioconservazione embrioni e oociti III Livello: interventi in Day-Surgery (GIFT, biopsia testicolare) tecniche citogenetiche PMA in ITALIA: ISS anno 2011 I livello Relazione Ministro della salute, luglio 2013 COPPIE CICLI CICLI/COPPIA 1,6 INSEMINAZIONI GRAVIDANZE 3246 GRAVIDANZE/INSEMINAZIONI 10,9% GRAVIDANZE/CICLI 9,9% GRAVIDANZE perse al monitoraggio 18,1% ESITI NEGATIVI 22,5% PARTI 2062 GEMELLARITA /GRAVIDANZE 8,4% 2

3 ITALIA PMA I LIVELLO anno 2011 Età media 35,4 anni Elevata incidenza di sterilità inspiegata (34%) Maggiore incidenza di gravidanza riportata nei centri privati Diminuzione dell attività nei centri privati e corrispettivo aumento nei pubblici Parti gemellari e multipli 9,5% Prematurità e sottopeso 15% IU FIVET-ICSI OPU FER-FO IVM GIFT ET LE TECNICHE DI PMA APPLICAZIONI e PROCEDURE inseminazione intrauterina (1 livello) Ovum Pick-Up o prelievo di oociti Frozen Embryo Replacement Frozen Oocyte In Vitro Maturation teoricamente prevista, non più applicata Transfer di Embrione/i a vari stadi di sviluppo 3

4 Embryo transfer In 2 giornata di coltura (stadio di clivaggio) In 3 giornata di coltura (stadio di clivaggio) In 5-6 giornata di coltura (blastocisti) LE TECNICHE DI PMA APPLICAZIONI e PROCEDURE Crioconservazione gameti/ovaio per patologie a rischio riproduttivo Social freezing PGD/PGS preimplantation genetic diagnosis/ screening (con FISH, PCR, ora con CGH o NGS) Scelta embrione per caratteristiche positive Social sexing Ricerca su embrioni Produzione di staminali embrionali 4

5 DIAGNOSI GENETICA Diagnosi Genetica Pre-Concezionale o polar body biopsy: - sul 1 globulo polare in espulsione (FISH, PCR, CGH) Diagnosi Genetica Preimpianto (PGD) o di Screening (PGS) - durante la segmentazione cellulare, allo stadio di 6-8 cellule, su 1-2 cellule - allo stadio di blastocisti su 8-10 cellule - per anomalie cromosomiche: FISH, CGH, NGS - per difetti monogenici: PCR, CGH, NGS - necessari oociti e 6-10 embrioni per 1,5 embrione/et - necessari 5 trattamenti in media per ottenere la gravidanza o 2 anni in tempo - rapporto costo/beneficio sfavorevole in ricerca aneuploidie (PGS), aborti ripetuti e fallimenti in IVF (Harper et al., 2010), ora proposta NGS su blastocisti o su globuli polari LE TECNICHE DI PMA APPLICAZIONI ETEROLOGHE Donazione sperma Donazione oociti Donazione embrioni Utero in prestito o Maternità surrogata 5

6 FECONDAZIONE "IN VITRO" CON OVODONAZIONE GRAVIDANZA IN "PORTATRICE"

7 PMA in ITALIA: ISS anno 2011 Relazione Ministro della salute, Luglio 2013 Cicli iniziati con vari tipi di stimolazione (in genere analoghi del GnRH+gonadotropine) Cicli sospesi = sospesi prima dell esecuzione del prelievo oocitario (OPU) pari al 10,3% dei cicli iniziati Cicli interrotti = interrotti tra la fase di prelievo oocitario e il trasferimento (ET) pari al 17% dei prelievi e al 24,5% dei cicli iniziati Cicli di scongelamento nel 12% del totale dei cicli (a fresco+ crio) effettuati (8% embrioni-4% oociti) Cos è il successo in PMA? 100 pazienti iniziano stimolazione per PMA 10 pazienti non fanno OPU = 90 rimaste 17 delle 90 non giungono a ET = 73 rimaste 20 con gravidanza clinica 13 con gravidanza a termine La matematica è un opinione 20/100=20% 13/100=13% 20/90 =21,6% 13/90 =14,3% 20/73 =25,9% 13/73 =17,8% 7

8 COME INTEPRETARE IL SUCCESSO IN PMA? Con il progressivo aumento dei cicli di scongelamento, il tasso cumulativo di parto per ciclo iniziato a fresco è il più rilevante indicatore di successo in PMA, ma può essere ottenuto anni dopo l iniziale ciclo di trattamento, per cui ora si ricorre alla somma delle gravidanze da fresco e da scongelamento giunte a termine nell anno di calendario rispetto ai cicli di PMA esitati in prelievo di oociti. Altri tipi di calcoli più utilizzati costituiscono indicatori secondari, anche se utili allo studio delle tecniche. Ferraretti AP et al., Hum. Reprod. 2013, 28: ITALIA 2011 CICLI A FRESCO + DA SCONGELAMENTO Aumento probabilità di gravidanza e parto da crioconservazione % PMA A FRESCO SCONGELAMENTO OOCITI/EMBRIONI PMA A FRESCO + SCONGELAMENTO gravidanza/cicli 19,5 16,4 19,2 gravidanza/cicli iniziati a fresco 19,5-21,8 gravidanza/opu 21,8-24,3 gravidanza/et 25,9 18,5 24,9 parto/cicli 12,8 10,5 12,5 parto/opu 14,3-15,9 parto/et 17 11,9 16,3 parto/cicli iniziati 12,8-14,3 a fresco 8

9 Relazione del Ministro della Salute cicli a fresco probabilità grav./cicli 18,8 18,9 19,6 20,1 20,7 20,9 19,5 grav./opu 21,2 21, , ,2 21,6 grav./et 24,6 24,6 25,5 25,9 26,6 27,2 25,9 gemell./ gravidanze 21, ,3 23,5 22,7 22,5 20,6 parti/cicli?? 12,9 13,5 13,4 13,9 12,8 parti/opu?? 14, ,8 17,2 14,3 parti/et?? 16,8 17,3 17,2 17,8 16,9 gemell./ parti?? 23,4 23,9 23,5 22,3 20,5 NATI VIVI da PMA Tutte le tecniche

10 Relazione 2013 Ministro della Salute su attività 2011 Aumento età donne pari a 36,5 (34,3 in Europa nel 2008) 30,5% cicli in donne con età >= 40 anni FIV 17% dei cicli e ICSI 83% (% di gravidanza > con FIV) Diminuito il numero dei nati rispetto all anno precedente Diminuita la probabilità di gravidanza nei cicli a fresco, maggiore per le donne più giovani, non controbilanciata dal lieve aumento nelle gravidanze da scongelamento (sia da oociti che da embrioni) Enorme aumento congelamento embrioni e diminuzione congelamento oociti Nati pretermine e sottopeso: 26% Crioconservazione embrioni Tecnica efficiente? Embrioni crioconservati esitano più probabilmente in aborto, macrosomia fetale e malformazioni rispetto ai freschi, se crioconservati allo stadio di blastocisti esitano in aborto più probabilmente di embrioni crioconservati allo stadio di clivaggio Belva F. e al., Hum. Reprod. 2008; 23: ; Hirst W.M. e al., RBO 2011; 22: ; Wang Y.A. e al., RBO 2011; 23: ; Pinborg A. e al., Hum. Reprod. 2014, 29: Trasferire embrioni allo stadio di blastocisti comporta aumento di rischio di gemellarità monocoriale e aumento di prematurità rispetto al transfer allo stadio di clivaggio. Quanto meno le pazienti che procedono a transfer di blastocisti ne devono essere appropriatamente informate. Bisogna investigare metodi alternativi per procedere a transfer singolo di embrione. Thornhill A. e coll., Hum. Reprod. 2013; 28 Suppl. 1: P

11 Efficienza biologica di crioconservazione oociti versus embrioni Paragonando i nati da crioconservazione di oociti con quelli da embrioni e valutando non il numero di cicli FER e FO o di transfer (come generalmente fatto, ma è paragone non valido per bias di selezione) (Goldman KN e al., Fertil.Steril. 2013; 100: 712-7), ma la quantità di materiale biologico necessario a ottenere un nato si evidenzia che le tecniche sono quanto meno analoghe in resa (in Italia), cioè nascono 5,8 bambini da 100 embrioni crioconservati e 6,1 bambini da 100 embrioni ottenuti da oociti crioconservati Il confronto a partire dagli oociti sarebbe più valido, ma non è possibile ottenerlo nel contesto italiano, mentre studi prospettici ora indicano un efficienza della crioconservazione di oociti analoga a quella di oociti freschi, in centri adeguati (Chang CC e al., Fertil. Steril. 2013; 99: ; Siano L e al., Conn. Med. 2013; 77: 211-7) Efficienza biologica di crioconservazione: oociti (FO) versus embrioni (FER) RNPMA attività 2011 %gravidanza/ cicli scongelamento FER: 17,6% FO: 14% %gravidanza/et FER:18,9% FO: 17,5% % parto/et FER: 12,1% FO: 11,2% 666 bambini nati da embrioni crioconservati = 5,8 bambini da 100 embrioni 258 bambini nati da 4221 embrioni da oociti crioconservati = 6,1 bambini da 100 embrioni Perché non congelare solo oociti? 11

12 Efficienza della PMA: RNPMA Oociti prelevati Oociti scartati Oociti inseminati Embrioni Trasferiti a fresco Embrioni formati Oociti fecondati 4221 trasferiti dopo scongelamento oociti Embrioni crioconservati 9657 Bambini Efficienza della PMA: RNPMA bambini nati su oociti vale a dire che a partire dal 2,9% degli oociti nasce un bambino (a fresco+crioconservazione) In natura (coppie fertili) da oociti sarebbero nati bambini pari al 25% degli oociti La PMA così come è attualmente effettuata costituisce uno spreco di materiale biologico e quindi di risorse economiche e di salute?? 12

13 STIMOLAZIONE SOFFICE: EFFETTI SU PROBABILITA DI GRAVIDANZA Pochi oociti (meglio selezionati) Pochi embrioni (di migliore qualità) Minori disagi (per le donne) Minori costi (economici e di salute) STESSE PROBABILITA DI GRAVIDANZA rispetto a STIMOLAZIONE CONVENZIONALE Hohmann FP. et al., JCEM 2003; 88: Donoso e Devroey, Fertil Steril 2013; 100: Ci sono problemi di salute in PMA? Se non ci sono, perché non cercare tutte le gravidanze con PMA, quando si vuole, come si vuole, anche se costituiscono uno spreco? In realtà i problemi sono molti!! Allora procedere con attenzione! The Evidence Based IVF group, BMJ Jan

14 Costi in salute: tutti gli aspetti Costi a carico della donna : stimolazione, eventuale OHSS (notoriamente sottostimata), gravidanza a rischio, mortalità materna, reazioni depressive, soprattutto in caso di fallimento, rischi tumorali ancora non valutabili su endometrio, ovaio, seno (soprattutto in caso di non gravidanza) (Rizzuto I e al., Cochrane 2013, 8; Brinton L.A. e al., Fertil. Steril. 2013; 99: ; LL L. e al., Int. J. Gynecol. Cancer 2013; 23: 16-24; Petersen G.L. e al., Hum. Reprod. 2013; 28: Suppl.1 O-194) Costi a carico della coppia: qualità del rapporto passibile di peggioramento rispetto alle gravidanze naturalmente insorte e della sterilità che esiti in adozione (Gameiro S. e al., Fertil. Steril. 2011; ; Fischer JRW e al., Fertil. Steril. 2005; 84: ) Costi a carico del bambino: sottopeso, prematurità, aumento morbilità, rischi epigenetici a lungo termine, asma/allergie, depressione... (Beydoun H.A. e al., Fertil.Steril. 2010; 94: ) Costi a carico della donna Gravidanza a rischio, anche per gravidanza singola Iperstimolazione ovarica moderata nel 3-6% dei cicli di PMA a fresco e severa (OHSS) nel 0,1-2%, 3 donne morte ogni anno x cicli di IVF in Europa per OHSS Oggi è necessario non solo aumentare la probabilità di gravidanza ma soprattutto la sicurezza (safety) Strategia: stimolazione soffice + transfer singolo con ev. crioconservazione Donoso P. e Devroey P., Fertil.Steril. 2013; 100:

15 Costi a carico dei neonati PMA di per sé ha influenza su complicanze perinatali e sulla salute dei nati (il che comporta maggiore ospedalizzazione e morbilità), anche per condizioni create dalla superovulazione e per lo sviluppo in terreni di coltura, dato che le attuali formulazioni non sono ancora ottimali per embrioni umani e generalmente non ne sono note le composizioni. E ancora troppo presto per escludere importanti implicazioni di salute a lungo termine dei nati (già evidenziate in più studi) e questo renderebbe prioritario approfondire la questione dei mezzi e dei tempi di coltura in PMA, anche con un approfondito follow-up dei parametri di salute dei bimbi nati da PMA. Pinborg A e al., Hum. Reprod. Update 2013; 19: Nelissen EC e al., Hum. Reprod. 2013; 28: Sunde A. e Balaban B., Fertil. Steril. 2013; 100:310-8 EPIGENETIC and ART el Najj N. e Haaf T., Fertil. Steril., 2013; 99: To the extent of present knowledge, human ART is not associated with a dramatic increase of medically relevant epimutations and imprinting disorders in the resultant children. However, there may be statistically significant differences in the methylation patterns between ART and non-art groups. Although the observed differences were usually within the normal range of methylation variation among individuals, ART or factors associated with parental infertility can have effects on the epigenome of the offspring. Because epigenetic changes are estimated to occur 100 1,000 times more frequently than genetic DNA mutations, their contribution to phenotypic variation and disease susceptibility is largely underestimated. Currently, there are at least two black boxes in human ART. First, we do not know how many ART attempts fail due to epigenetic problems in the germ cell(s) or early embryo. Clearly, chromosome abnormalities are not the only cause for early embryo and fetal loss. Second, it is increasingly clear that early life conditions can have long-lasting effects on the health of the individual. Individuals who were conceived during a famine period showed methylation changes in the imprinted growth factor IGF2 and other medically relevant genes more than 60 years later. At the same time, these individuals suffered from increased risks for obesity, coronary artery disease, accelerated cognitive aging, and schizophrenia. If the maternal diet in the periconceptional period has such long-lasting phenotypic consequences, we cannot neglect possible effects of ART on disease susceptibilities later in life. Long-term epidemiologic studies of metabolic, cardiovascular, neurodevelopmental, behavioral, and other complex diseases/phenotypes in ART-conceived children, adolescents, and adults are urgently needed. In this light, it is important that medical records also include information on parental infertility, mode of conception, and, in the case of ART, which protocols have been used. In humans it is difficult to estimate the contribution of parental infertility versus ART to the known risks (i.e., low birth weight) for ART newborns/children. It is even more difficult to define which specific techniques and culture conditions are better or worse. The many elegant studies in different animal models and the temporal coincidence with maternal imprint establishment suggest that IVC of oocytes and superovulation can have effects on the epigenome of the derived embryos/offspring. In contrast, epimutations in sperm may be largely associated with impaired paternal fertility. Again, animal experiments and the coincidence with crucial reprogramming processes after fertilization argue in favor of adverse effects of suboptimal embryo culture. From an epigenetic point of view, manipulation of oocyte and embryo should be restricted to a minimum, or the advantage of a specific technique (e.g., selection during embryo culture and blastocyst transfer) must outweigh negative epigenetic effects (e.g., during extended embryo culture). Unfortunately, so far many decisions in human ART cannot be based on evidence, because conclusive studies are missing. 15

16 RISCHI da PMA ETEROLOGA Problemi psicologici per PMA di I e II livello Gravidanze a rischio per ricevente e neonato : TC, ipertensione, diabete, emorragie postpartum, sottopeso, ricovero in terapia intensiva, patologie respiratorie, mortalità perinatale, malformazioni Shrim A. e al., J. Perinat. Med. 2010; 38: Rischi a breve e a lungo termine per donatrici (anche per surrogate ) Rischi a lungo termine (autoimmuni?) per riceventi Rischi a lungo termine (autoimmuni?) per bambini Alternative per riserva ovarica ridotta? La proposta del social freezing per ora non offre un condiviso rapporto costo/beneficio che la raccomandi (Chambers GM e coll., Fertil. Steril. 2013; ). La donazione di oociti da parte di donne di anni è alternativa a disposizione delle coppie nei paesi in cui è legale, ma di questa tecnica non vi è monitoraggio né studi prospettici, che ne attestino il costo/beneficio e la sicurezza per tutti i soggetti coinvolti (Keegan DA e al., Fertil. Steril. 2007; 87: ; Braat DD e al., Hum. Reprod. 2010; 25: ; Malchau SS e al., Fertil.Steril. 2013; 99: ; Shufaro Y e Schenker JG, J.Mater. Fetal Neonatal Med. 2014; e-pub) 16

17 PMA? SE, QUANDO E COME I risultati, da una parte ritenuti felici e da un altra molto problematici, di questi primi 36 anni di PMA devono indurre a considerare tutti gli aspetti di tutela della salute individuale delle donne e dei bambini e della società futura in toto con atteggiamento scientifico di osservazione e valutazione degli esiti, senza pressione ideologica ma neanche del mercato. 17