Determinación metabolómica en tecnología de reproducción asistida.

Un procedimiento para generar datos probabilísticos para el resultado exitoso de un procedimiento de salud reproductora en un paciente que comprende:

adquirir, para al menos un embrión que intercambia metabolitos con un medio de cultivo, un espectro de al menos un metabolito de dicho medio de cultivo usando una modalidad analítica elegida;

generar datos probabilísticos para el al menos un embrión usando el espectro adquirido y una correlación establecida entre el resultado exitoso de un procedimiento de salud reproductora y el espectro obtenido de un metabolito de un medio de cultivo y el metabolito usando la modalidad analítica elegida para una población de pacientes.

Determinación metabolómica en tecnología de reproducción asistida

REFERENCIA CRUZADA RELATIVA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta invención reivindica prioridad sobre la solicitud provisional con número de serie 60/757.242, presentada el 9 de enero de 2006.

ÁMBITO TÉCNICO

La presente invención se refiere a la determinación del estado de una célula que intercambia metabolitos con un medio fluido mediante el análisis de los metabolitos en el medio fluido, y a usos de la misma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Metabolómica [0003] Al completarse la secuenciación del genoma humano, se hizo apreciable que la información genética por sí misma es incapaz de proporcionar una caracterización integral del funcionamiento bioquímico y celular de sistemas biológicos complejos. Como resultado, el objetivo de muchas investigaciones de biología molecular está cambiando hacia la proteinómica y la metabolómica, que se definen ampliamente como el análisis sistemático de proteínas y de moléculas pequeñas tales como polipéptidos, hormonas y neurotransmisores (y sus metabolitos) en un entorno fisiológico tal como una muestra biológica, una célula, un tejido o un organismo. Debido a que las proteínas y los metabolitos son mucho más numerosos, diversos y frágiles que los genes, las herramientas existentes para su descubrimiento, identificación y cuantificación no cubren las necesidades de los investigadores o de los profesionales clínicos.

Un aspecto importante de la proteinómica es la identificación de las proteínas con mutaciones inherentes o niveles de expresión alterados. Las diferencias en los niveles de proteínas y de metabolitos con el tiempo o entre poblaciones pueden correlacionarse con estados patológicos, regímenes farmacológicos o alteraciones del metabolismo. Las especies moleculares identificadas pueden servir como marcadores biológicos (biomarcadores) de la enfermedad o el trastorno en cuestión, permitiendo así el desarrollo de nuevos procedimientos de diagnóstico, pronóstico y control de la enfermedad o ajustarse más adecuadamente para el paciente. Con objeto de descubrir dichos marcadores biológicos, resulta útil obtener unas mediciones precisas de las diferencias relativas en los niveles de proteínas y de metabolitos entre los diferentes tipos de muestras, un proceso denominado fenotipado diferencial.

Tratamiento de fecundación in vitro [0005] El ámbito de las tecnologías de reproducción asistida (TRA) , incluyendo la FIV, tanto si se aplican en seres humanos como en animales, es de alguna forma una ciencia inexacta o un arte. La capacidad de valorar la viabilidad de los espermatozoides (células espermáticas) , de los ovocitos (óvulos) y de los embriones se realiza esencialmente por su aspecto visual bajo el microscopio. En muchos casos, el aspecto visual de estas células no se correlaciona con su viabilidad. No hay disponible otra información sobre lo que se está produciendo las células para guiar en el proceso a los especialistas de las TRA disponibles. Todo el procedimiento se realiza con la esperanza de que se seleccionen los gametos viables y que estos gametos produzcan embriones viables que se implantarán con éxito en un útero y se desarrollarán para producir una descendencia sana. Aunque con las pruebas genéticas en embriones mediante la extracción de una célula es posible determinar al menos algunos factores de viabilidad, dicho procedimiento "invasivo" puede afectar negativamente al embrión. Actualmente no existe ninguna técnica que permita a los embriólogos y otros especialistas de las TRA valorar eficazmente la viabilidad de estas células para procedimientos de TRA.

La FIV ha demostrado ser la alternativa más viable disponible para parejas infértiles, y cada vez está siendo más reconocida como el procedimiento apropiado "de primera línea" sobre otras opciones de tratamiento.

Los procedimientos de FIV pueden subdividirse en seis amplias etapas de procedimiento: 1) estimulación de la hembra usando fármacos hormonales de fertilidad para producir una gran cohorte de población de ovocitos; 2) recuperación de los ovocitos; 3) recolección y preparación de los gametos masculinos, seguido de la fertilización del óvulo; 4) cultivo de los cigotos/embriones resultantes en medio de crecimiento; 5) selección de los embriones, y finalmente 6) transferencia de los embriones. Típicamente, los acontecimientos clave que comprenden la implantación del embrión y el embarazo no se consideran parte del proceso de FIV ya que están fuera del control del procedimiento per se. En la práctica actual de la FIV, se asume que los ovocitos y los embriones que se eligen para el procedimiento son viables o están sanos, basándose principalmente en criterios morfológicos subjetivos y en patrones de desarrollo (en el caso de los embriones) ; no hay disponibles mediciones biológicas que ayuden en este proceso de selección tan crítico. Los embriones no usados típicamente son crioconservados.

Los servicios de las TRA ahora hacen posible ofrecer opciones de tratamiento también a pacientes que a priori no son infértiles, pero que desearían dar un empujón o controlar el "entorno biológico para mejorar y/o preservar su función reproductora (o fertilidad) (preservación de la fertilidad) . La aplicación de los servicios de las TRA a una población por lo demás normal y fértil ha creado un nuevo paradigma terapéutico de Preservación de la Fertilidad. La necesidad de un retraso en la fertilidad controlada puede apreciarse adicionalmente, por ejemplo, si una paciente está bajo quimioterapia, con lo que la función reproductora puede verse alterada.

Actualmente no existen criterios biológicos prácticos ni procedimientos analíticos que permitan la selección de los ovocitos, del esperma o de los embriones para asegurar la eficacia o la seguridad del procedimiento de FIV. Consecuentemente, sin unas metodologías analíticas disponibles para valorar de forma fiable la competencia de los ovocitos al inicio del procedimiento de FIV, los embriólogos han recurrido a unos criterios de desarrollo embrionarios subjetivos no estandarizados y a la embriología como indicadores de la calidad del embrión y, por inferencia, de la calidad del ovocito original.

El documento HUMAN REPRODUCTION, vol. 15 nº 8, páginas 1667 - 1671, THOMAS NON Y COL.: "Fourier transform infrared spectroscopy of follicular fluids from large and small antral follicles" desvela un procedimiento que usa (la absorción) de espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR) para obtener las "huellas biológicas" para la constitución de los fluidos foliculares a partir de folículos antrales luteinizados grandes y pequeños.

Los espectros son sometidos a un procesado numérico que comprende, por ejemplo, un análisis de función discriminatoria de la primera derivada del espectro de FTIR, junto con un análisis del agregado jerárquico usado para construir un dendrograma que demuestra que el fluido procedente de los folículos grandes formaba un agregado homogéneo estrechamente relacionado, mientras que el procedente de folículos pequeños era distinto del de los grandes, y de naturaleza heterogénea. Se formó una red neural artificial, y tras su validación con un conjunto de ensayos independientes, distinguió con éxito los fluidos foliculares de los folículos grandes y pequeños. Las concentraciones de los esteroides sexuales en los fluidos de los folículos grandes y pequeños eran significativamente diferentes. Estos resultados demuestran que el fluido de los folículos grandes tiene una naturaleza y una bioquímica distintas a la de los folículos pequeños, pero el grado de homogeneidad implica que se han producido cambios específicos de tamaño. Esto puede tener consecuencias para el potencial de desarrollo del ovocito.

En la página 1671, párrafos 1 - 3, este documento desvela adicionalmente la etapa de determinación de los espectros de un metabolito en vista del hecho de que los espectros de FTIR mostrados en la Fig. 1 estarán determinados por los componentes del fluido folicular, que incluye metabolitos en forma de hormonas tales como estradiol y progesterona, es decir, esteroides sexuales, según se desvela en la página 1670, que variará considerablemente entre el fluido de los folículos grandes y el de los folículos pequeños, afectando, entre otros, a la heterogeneidad del fluido de los folículos más pequeños. Aunque la enseñanza central es que la etapa de desarrollo de un folículo (es decir, si es grande o pequeño) puede ser determinada mediante un análisis por FTIR del fluido folicular que produce (véanse los dos penúltimos párrafos de la página 1671) , este pasaje también contiene la afirmación de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para generar datos probabilísticos para el resultado exitoso de un procedimiento de salud reproductora en un paciente que comprende:

adquirir, para al menos un embrión que intercambia metabolitos con un medio de cultivo, un espectro de al menos un metabolito de dicho medio de cultivo usando una modalidad analítica elegida;

generar datos probabilísticos para el al menos un embrión usando el espectro adquirido y una correlación establecida entre el resultado exitoso de un procedimiento de salud reproductora y el espectro obtenido de un metabolito de un medio de cultivo y el metabolito usando la modalidad analítica elegida para una población de pacientes.

2. El procedimiento de la reivindicación 19 en el que dicha modalidad analítica es una absorción óptica de varias longitudes de onda.

3. El procedimiento de la reivindicación 19 en el que dicha modalidad analítica es una de dispersión óptica de Raman y fluorescencia óptica.

4. El procedimiento de la reivindicación 20, en el que dicho espectro óptico es el infrarrojo cercano de longitud de onda corta.

5. El procedimiento de la reivindicación 21, en el que dicho espectro óptico es el infrarrojo cercano.

6. El procedimiento de la reivindicación 19, en el que dicha modalidad analítica elegida es una RMN.

7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 24, en el que dicho procedimiento de salud reproductora es una fecundación in vitro.

8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 24, en el que dicho procedimiento de salud reproductora se refiere a la implantación de un embrión

9. El procedimiento de las reivindicaciones 1 a 46, en el que dicho medio de cultivo está congelado.