Next generation sequencing (NGS)

Next generation sequencing (NGS) — ou sequenciamento de última geração — é uma tecnologia aplicada para sequenciar o genoma por meio da leitura de milhões de fragmentos de DNA em paralelo. Trata-se de uma inovação fundamental no ramo da pesquisa genômica.

Com as análises de bioinformática, os fragmentos de DNA são mapeados e lidos individualmente e juntados com referência no genoma humano. O sequenciamento NGS pode ser usado tanto na análise genômica completa quanto para mapear áreas específicas.

No contexto da medicina reprodutiva, a tecnologia NGS tem sido altamente relevante para identificar alterações precisas que ocasionam infertilidade ou interferem no desenvolvimento saudável dos embriões. As principais aplicações na reprodução assistida estão no teste genético pré-implantacional (PGT) e no teste de receptividade endometrial (ERA).

Qual a importância da tecnologia NGS na prática clínica?

Há várias possibilidades de utilizar NGS na prática clínica. Na pesquisa de alterações gênicas e cromossômicas, por exemplo, essa técnica captura um amplo espectro de mutações, como inserções e deleções de DNA e rearranjos nos cromossomos, como inversões e translocações. Com isso, a tecnologia NGS mostra-se superior ao método Sanger, de sequenciamento tradicional, que ficava restrito à identificação de pequenas anormalidades.

A sensibilidade aumentada do método NGS também possibilita a detecção de mutações em mosaico. Estas são variações mais sutis e ocorrem após a fertilização, resultando em perda ou duplicação cromossômica em uma célula do embrião.

Indo além das aplicações na área da genética, o sequenciamento NGS também é de interesse da microbiologia e da oncologia. Entretanto, algumas limitações ainda são encontradas no ambiente clínico, como a implementação da infraestrutura necessária e a experiência técnica para analisar e interpretar os dados obtidos com precisão.

Quais técnicas da reprodução assistida utilizam NGS?

O uso de NGS é particularmente importante para os tratamentos de fertilização in vitro (FIV) que necessitam das técnicas complementares PGT e ERA.

A FIV é um tratamento de reprodução de alta complexidade e ampla abrangência. A partir de uma avaliação individualizada dos pacientes, é possível acrescentar ferramentas que avaliam condições específicas relacionadas à infertilidade. Nesse cenário, o PGT e o ERA, que utilizam sequenciamento NGS, podem ter papel decisivo nos resultados reprodutivos do casal.

Teste genético pré-implantacional (PGT)

O PGT é uma ferramenta de análise que permite a seleção dos embriões geneticamente “saudáveis”, de modo a aumentar o potencial de implantação e evitar doenças hereditárias e síndromes cromossômicas. Essa técnica é resultado dos esforços contínuos dos pesquisadores para entrar em um cenário de medicina reprodutiva personalizada, capaz de entregar mais taxas de sucesso aos pacientes.

Três diferentes análises genéticas são realizadas com o PGT:

• o PGT-A faz o rastreio de alterações cromossômicas numéricas (aneuploidias);
• o PGT-SR investiga anormalidades estruturais nos cromossomos, sobretudo as translocações;
• o PGT-M avalia o risco de doenças monogênicas por meio da detecção de genes com mutação.

A identificação de embriões com alterações cromossômicas pode tanto evitar o desenvolvimento de síndromes como melhorar as taxas de gravidez. As aneuploidias são associadas a dificuldades de implantação do embrião no útero e abortamentos — o risco é mais acentuado para mulheres com idade avançada, em razão do envelhecimento dos óvulos e do impacto em sua qualidade.

Além da idade materna, o PGT é indicado para casais com alterações nos resultados do teste do cariótipo ou com histórico familiar de síndromes genéticas e risco alto de transmitir doenças para os filhos. Exemplos de anormalidades detectadas com a análise embrionária incluem: síndrome de Down; fibrose cística; doença de Huntington; distrofia muscular de Duchenne; anemia falciforme; síndrome do X frágil; entre outras.

É importante mencionar que o PGT é realizado somente durante os programas de FIV, tendo em vista que é preciso fazer a biópsia dos embriões antes que eles sejam colocados no útero materno. As amostras de células coletadas são, então, analisadas e somente os embriões identificados como os mais saudáveis são transferidos para tentar a implantação uterina.

Teste de receptividade endometrial

Além do impacto da tecnologia NGS no PGT, resultados favoráveis desse método de sequenciamento também são vistos no endometrial receptivity array (ERA), ou teste de receptividade endometrial.

O teste ERA é principalmente indicado quando o casal apresenta falhas repetidas em ciclos de FIV, ou quando a paciente tem histórico de endometrite — inflamação no endométrio, tecido que recobre a parede uterina. Contudo, diversas condições podem prejudicar a implantação embrionária, como aneuploidias, baixa qualidade dos embriões, malformações no útero etc. Sendo assim, a identificação dos problemas envolvidos favorece a personalização do tratamento.

Quando o ERA é realizado, o sequenciamento NGS possibilita a análise dos vários genes que participam da receptividade uterina. Assim, conseguimos localizar o período do ciclo em que o endométrio está mais preparado para receber os embriões.

Com a aplicação da tecnologia NGS nos tratamentos de reprodução assistida, as chances de o casal confirmar uma gravidez aumentam, além de favorecer a formação de uma criança saudável. Trata-se de mais um passo à frente na história da medicina reprodutiva e mais uma esperança para casais inférteis!