Exosome analysis in culture medium of human blastocysts retrieved post-invasive trophectoderm biopsy : potential use as biomarkers for embryonic viability
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2024
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Resumo
A seleção eficaz de embriões é fundamental para melhorar as taxas de gravidez clínica em tratamentos de reprodução assistida (TRA). Apesar dos critérios de seleção convencionais, baseados na morfocinética ou no estado cromossómico, persiste o desafio de garantir uma implantação bem-sucedida, mesmo com embriões euploides de alta qualidade. A produção de vesículas extracelulares por blastocistos in vitro foi associada ao processo de implantação, contudo, nenhum estudo semelhante investigou embriões após biopsia para teste genético pré-implantacional (PGT-A). Este estudo explora o secretoma embrionário como fonte potencial de biomarcadores não invasivos para identificar embriões de excelência adequados para transferência. Pela primeira vez, foram analisadas variações na composição molecular do secretoma antes e após a vitrificação de blastocistos humanos submetidos a PGT-A. Utilizando a análise de imunofluorescência (Leprechaun), identificaram-se exossomas específicos no secretoma embrionário, enriquecidos em tetraspaninas CD9, CD63 e/ou CD81, contendo fatores relacionados à pluripotência, implantação e apoptose. Observou-se tendencialmente, no meio de cultura de embriões aneuploides um maior número de vesículas. Além disso, verificou-se que no meio de embriões euploides que resultaram em gravidez clínica apresentou mais vesículas HLA-G, fator associado à implantação, comparando com embriões não implantados. Resultados, estes, promissores na previsão da viabilidade e da probabilidade de implantação embrionária bem-sucedida, visando aprimorar as taxas de obtenção de gravidez clínica em TRA. Plavras-chave: Teste Genético pré-implantacional (PGT); Blastocistos Humanos; Exossomas (Exo); Tetraspaninas; Biomarcadores.
Effective embryo selection is crucial to enhance clinical pregnancy rates in assisted reproductive treatments (ART). Despite conventional selection criteria, based on morphokinetics or chromosomal status, the challenge of ensuring successful implantation persists, even with high-quality euploid embryos. Extracellular vesicles (EVs) production by in vitro-produced blastocysts has been correlated with the implantation process; however, no similar studies have been conducted on embryos following biopsy for preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A). This study explores the embryonic secretome as a potential source of non-invasive biomarkers to identify suitable excellence embryos for transfer. First-ever, variations in the molecular composition of the secretome before and after vitrification of human blastocysts submitted to PGT-A were analysed. Using immunofluorescence analysis (Leprechaun machine), specific exosomes (Exo) in the embryonic secretome, enriched in CD9, CD63 and/or CD81 tetraspanins, were identified, containing factors related to pluripotency, implantation, and apoptosis. A tendency was observed for aneuploid embryo spent culture media to contain more vesicles. Additionally, spent media from euploid embryos resulting in clinical pregnancy showed a higher number of HLA-G vesicles, an implantation-associated factor, compared to non-implanting embryos. These results hold promise for predicting the viability and likelihood of successful embryo implantation, aiming to improve clinical pregnancy rates in ART. Keywords: Preimplantation Genetic Testing (PGT); Human Blastocysts; Exosomes (Exo); Tetraspanins; Biomarkers
Effective embryo selection is crucial to enhance clinical pregnancy rates in assisted reproductive treatments (ART). Despite conventional selection criteria, based on morphokinetics or chromosomal status, the challenge of ensuring successful implantation persists, even with high-quality euploid embryos. Extracellular vesicles (EVs) production by in vitro-produced blastocysts has been correlated with the implantation process; however, no similar studies have been conducted on embryos following biopsy for preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A). This study explores the embryonic secretome as a potential source of non-invasive biomarkers to identify suitable excellence embryos for transfer. First-ever, variations in the molecular composition of the secretome before and after vitrification of human blastocysts submitted to PGT-A were analysed. Using immunofluorescence analysis (Leprechaun machine), specific exosomes (Exo) in the embryonic secretome, enriched in CD9, CD63 and/or CD81 tetraspanins, were identified, containing factors related to pluripotency, implantation, and apoptosis. A tendency was observed for aneuploid embryo spent culture media to contain more vesicles. Additionally, spent media from euploid embryos resulting in clinical pregnancy showed a higher number of HLA-G vesicles, an implantation-associated factor, compared to non-implanting embryos. These results hold promise for predicting the viability and likelihood of successful embryo implantation, aiming to improve clinical pregnancy rates in ART. Keywords: Preimplantation Genetic Testing (PGT); Human Blastocysts; Exosomes (Exo); Tetraspanins; Biomarkers
Descrição
Palavras-chave
MEDICINE, EMBRYOLOGY, HUMAN REPRODUCTION, GENETIC TESTING, EMBRYO, BIOMARKERS, FLUORESCENT ANTIBODY TECHNIQUE, INFERTILITY, ASSISTED REPRODUCTIVE TECHNOLOGY, MESTRADO EM EMBRIOLOGIA E REPRODUÇÃO HUMANA, MEDICINA, EMBRIOLOGIA, REPRODUÇÃO HUMANA, TESTES GENÉTICOS, EMBRIÃO, BIOMARCADORES, IMUNOFLUORESCÊNCIA, INFERTILIDADE, REPRODUÇÃO MEDICAMENTE ASSISTIDA, Mestrado em Embriologia e Reprodução Humana