NGS (next generation sequencing)

NGS, do inglês next generation sequencing, ou sequenciamento de última geração é uma técnica de alto rendimento que utiliza ferramentas que realizam, em paralelo, o sequenciamento de milhões de pequenos fragmentos de DNA.

A técnica revolucionou a medicina reprodutiva ao permitir sequenciar genomas inteiros ou restritos a áreas específicas de interesse. Analisa, simultaneamente, distúrbios de um único gene e o rastreamento de cromossomos, possibilitando um diagnóstico mais preciso e abrangente para a seleção de embriões geneticamente normais ou para o ciclo endometrial e a receptividade do endométrio.

Além disso, a tecnologia NGS é importante em outras práticas clínicas, como a microbiologia e a oncologia.

Este texto explica o funcionamento da tecnologia NGS, destacando a sua utilização nos tratamentos de reprodução assistida, especificamente a FIV (fertilização in vitro).

NGS nos tratamentos de reprodução assistida

Ferramentas de NGS tornaram-se um recurso fundamental para a FIV. O teste genético pré-implantacional (PGT), por exemplo, permite identificar os embriões sem alterações genéticas e cromossômicas antes da implantação no útero, enquanto o teste ERA possibilita o sequenciamento dos genes relacionados ao estado de receptividade endometrial, um dos parâmetros de saúde reprodutiva para garantir o sucesso da implantação.

Teste genético pré-implantacional (PGT)

O teste genético pré-implantacional (PGT) é realizado em pacientes com alto risco de distúrbios monogênicos e anormalidades estruturais cromossômicas ou mesmo para melhorar as chances de gravidez em pacientes com prognósticos ruins ​​após o tratamento de infertilidade, como idade materna avançada, falha repetida de implantação e abortos de repetição.

Utiliza diferentes técnicas: PGT-M, PGT-A e PGT-SR. As técnicas PGT-A e PGT-SR analisam as alterações cromossômicas. Além de herdadas dos pais, elas podem ocorrer, ao mesmo tempo, sem histórico familiar, com o avanço da idade, por exemplo, quando o envelhecimento dos óvulos ou a diminuição da qualidade dos espermatozoides aumentam a possibilidade de desenvolvimento delas.

Entre os problemas mais comuns está a aneuploidia, condição em que há um número maior ou menos de cromossomos que o normal, como a síndrome de Down, em que o cromossomo 21 tem três cópias (trissomia 21).

Diferentes estudos registram que a incidência de aneuploidia cromossômica em óvulos ou embriões pode causar baixas taxas de implantação. Por isso, mesmo após a transferência de embriões de boa qualidade, muitas mulheres não conseguem manter a gravidez. A aneuploidia também é uma das principais causas de abortos espontâneos e defeitos congênitos.

No entanto, a realização do teste genético pré-implantacional nos embriões antes da implantação no útero permite a análise do número de cópias de todos os cromossomos por biopsia do embrião e, consequentemente, a transferência apenas dos embriões saudáveis, reduzindo as taxas de aborto e aumentando significativamente as de implantação do embrião.

A técnica utilizada para analisar os genes responsáveis por doenças hereditárias é o PGT-M, na grande maioria das vezes provocadas por um único gene (doenças monogênicas), que pode ser dominante ou recessivo.

O teste pode ser feito por casais ou pessoas solteiras que possuam alguma alteração genética ou anormalidade cromossômica, independentemente de serem ou não inférteis, desde que submetidos ao tratamento com a FIV.

As chances de o bebê herdar o distúrbio genético variam de 50% quando o gene é dominante a 25% quando é recessivo. Entre as doenças transmitidas por um gene dominante, por exemplo, está a acondroplasia, caracterizada pelo desenvolvimento anormal dos ossos, causando nanismo.

Já entre os exemplos mais comuns de doenças genéticas transmitidas por genes recessivos está a fibrose cística, um distúrbio das glândulas que causa desde o excesso de muco nos pulmões a problemas na absorção de alimentos, com risco de também afetar o sistema reprodutor masculino, ou doenças relacionadas ao cromossomo X, como a hemofilia, caracterizada por problemas de coagulação sanguínea.

Nos dois procedimentos – análise de desordens de gene único e anormalidades cromossômicas –, o teste genético pré-implantacional apresenta boas taxas de sucesso gestacional.

Teste ERA

Além da aneuploidia e distúrbios genéticos, várias patologias uterinas, como endométrio fino, expressão alterada de moléculas adesivas, fatores imunológicos e defeitos espermáticos, podem diminuir a receptividade endometrial, provocando uma condição conhecida como falha repetida de implantação (RIF), considerada o principal fator de infertilidade sem causa aparente (ISCA).

O teste Era é um recurso que analisa o sequenciamento genético de mais de 200 genes relacionados ao estado de receptividade endometrial.

Regulado por hormônios ovarianos e segregados por células vizinhas, o endométrio passa por diferentes modificações cíclicas que compõem o ciclo endometrial, desde o primeiro dia, em que ocorre a descamação da camada funcional provocando a menstruação, à fase lútea, em que há um aumento nos níveis de progesterona, quando o endométrio adquire um fenótipo receptivo que permite a implantação.

Nos ciclos naturais, esse período de receptividade é conhecido como janela de implantação e dura entre 4 e 5 dias. Porém, nos ciclos de FIV, o aumento dos níveis hormonais devido à estimulação ovariana provoca uma variação.

O teste ERA permite diagnosticar com precisão o ciclo endometrial e a receptividade do endométrio, definindo o melhor momento para implantação do embrião, elevando, portanto, as taxas de implantação embrionária e, consequentemente, o percentual de sucesso gestacional.

Ao mesmo tempo que contribuiu para aumentar as taxas de sucesso da FIV, a técnica NGS também representou um avanço em outras práticas clínicas.

Na microbiologia, por exemplo, permitiu a definição dos genomas de patógenos, inclusive com o cruzamento de informações como sensibilidade às drogas e a relação que pode ocorrer entre diferentes agentes, permitindo rastrear fontes relacionadas a surtos de infecção.

Com a NGS, os genomas do câncer também podem ser sistematicamente estudados, possibilitando um diagnóstico e uma classificação mais precisos da doença e, potencialmente, a identificação de mutações e a adoção de um tratamento personalizado para cada caso.

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