RICERCHE SULLA PROCREAZIONE MEDICALMENTE ASSISTITA E LA NUOVA LEGGE ITALIANA. Di Nora Frontali (*) e Flavia Zucco(**)

Da “Le scienze” settembre 2004

Per anni gli aspetti maggiormente dibattuti della procreazione medicalmente assistita (PMA) sono stati l’accesso alle tecniche delle donne e delle coppie (sposate o conviventi, donne singole) e la famosa diatriba fra fecondazione omologa e eterologa.

Questioni importanti, ma non le uniche. I giornali hanno raramente parlato d’altro. Pochi hanno messo l’accento sulle difficoltà, sui rischi, sulle sofferenze per le donne, sulla bassa percentuale di successi, sui tentativi ripetuti più e più volte, nonché sulle ingenti spese, visti anche i lunghi tempi di attesa presso le strutture pubbliche. Come è noto, nel più comune procedimento di PMA, denominato FIVET, la donna viene sottoposta a un intenso trattamento ormonale per ottenere la superovulazione, cioè la maturazione contemporanea di più ovuli. Questo trattamento non è privo di rischi e non sono rari i casi in cui si assiste alla “sindrome da iperstimolazione ovarica”, un evento assai sgradevole e pericoloso (vi sono stati dei casi mortali).

Mediante sottilissimi aghi, sotto controllo ecografico, dall’ovaia viene prelevato un certo numero di ovuli che vengono trasferiti in vitro e qui fecondati con gli spermatozoi, del marito o del partner (nella fecondazione cosiddetta omologa), o di un donatore (eterologa). Sotto il microscopio si osservano l’avvenuta fusione dei due nuclei e le prime fasi dello sviluppo embrionale. Si procede a questo punto al trasferimento in utero di uno o più pre-embrioni, generalmente, almeno finora, più d’uno, per aumentare la probabilità che almeno uno si annidi e dia origine a una gravidanza. Infatti, con il trasferimento di un solo embrione, si aveva finora una scarsissima probabilità di ottenere una gravidanza. Ma come è noto i gemelli spesso nascono prematuramente e sono alla nascita di peso inferiore al normale; per questo i bambini nati mediante PMA sono in più alta percentuale prematuri e sottopeso (e quindi bisognosi di maggiori cure). E’ raro che il procedimento di PMA riesca al primo tentativo; molte donne ci riprovano più e più volte, e, per non dover ricominciare ogni volta il pericoloso e pesante trattamento ormonale necessario alla superovulazione, si usa trasferire in utero embrioni, conservati a bassissima temperatura, prodotti nel primo trattamento.

In sostanza le tecniche di PMA sono tuttora allo stadio sperimentale, e richiedono ancora molta ricerca per essere messe a punto: ricerca epidemiologica per l’analisi dei rischi per la madre e per i nati, e ricerca sperimentale per cercare di migliorare le tecniche. Per il primo tipo di ricerca occorrono Registri Nazionali che censiscano tutti i trattamenti di PMA iniziati, il loro andamento e il loro esito. Il secondo tipo di ricerca si fa prevalentemente in vitro, studiando il meccanismo della fecondazione e le varie fasi dello sviluppo dell’embrione.

Questa situazione della PMA già così difficile e aleatoria per quel che riguarda la riuscita è resa ancor più difficile dalla nuova legge 40/04: infatti per i suoi estensori, dal momento della fecondazione in poi, ogni minimo dettaglio di procedura ha un significato teologico e la cosa più importante non è che l’operazione riesca bene, bensì vigilare a che nessun ovulo fecondato vada perduto: una norma quasi impossibile da rispettare dal punto di vista tecnico, ma difesa dalla minaccia di sanzioni gravissime. Quindi con la nuova legge si avrà un ulteriore peggioramento della situazione attuale, fino a rendere la PMA impraticabile.

RISCHI DELLE PMA PER I NATI

Il successo di un trattamento di PMA va giudicato a una certa distanza di tempo. Dalle prime indagini sulla sua riuscita, fatte una diecina di anni fa nei paesi dove tutti i casi di applicazione di queste tecniche erano già allora regolarmente registrati (UK, Francia, Australia, Israele), risultava che la percentuale delle malformazioni congenite gravi, rilevabili a un anno dopo la nascita nei bambini concepiti con PMA non differiva da quella dei bambini concepiti normalmente. Ma oggi, quando i nati con PMA in tutto il mondo sono ormai circa un milione, è stato possibile eseguire studi statistici su numeri molto più elevati di casi, quindi studi molto più attendibili di quelli di un decennio prima. Questi dati sono assai meno rassicuranti, e qui di seguito passeremo in rassegna alcuni dei più significativi.

In Svezia praticamente tutti i bambini con qualche handicap neurologico, sensoriale o mentale frequentano dei centri di riabilitazione appartenenti al servizio sanitario nazionale. Strömberg et al. (2002) hanno osservato che molti di questi bambini erano nati con FIVET, e hanno quindi intrapreso uno studio statistico. Il rischio di handicap è risultato più alto nei ragazzi nati con FIVET, anche escludendo i gemelli dall’analisi. Oltre a quella di paresi cerebrale, le diagnosi più frequenti comprendevano: malformazioni congenite, ritardo mentale, disturbi del comportamento. Questa analisi mostra inoltre che danni a lungo termine possono comparire anche al di là del primo anno di vita, scadenza alla quale di solito si fermano le indagini.

In uno studio del 2002, ricercatrici australiane, analizzando i risultati relativi a più di 1000 bambini nati con PMA in un determinato intervallo di tempo nell’Australia occidentale, hanno trovato che circa il 9% soffrivano di almeno una malformazione congenita grave rilevabile a un anno di età a confronto con un valore di 4,5 % fra i bambini concepiti normalmente. La differenza era altamente significativa sul piano statistico. Sulla base delle nuove possibilità di ricerca epidemiologica offerte dai grandi numeri, altri autori hanno trovato nei nati da PMA una prevalenza statisticamente significativa di difetti del tubo neurale, di atresia dell’esofago, e di malformazioni cardiache. Tutte queste malformazioni e handicap vengono imputate dagli autori alla gravidanze gemellari o plurime. Le malattie genetiche, cioè dovute a danno ai cromosomi o più in generale al DNA, sono numerosissime nell’uomo, ma per fortuna ognuna di esse è molto rara.

Quando fra i bambini nati da PMA compaiono casi di malattie di questo tipo, ci si preoccupa che si tratti di eventi non casuali, ma che il danno sia legato alla tecnica usata. Questi dubbi sono sorti a proposito della sindrome di Beckwith-Wiedemann (BWS), detta anche “large offspring syndrome”, caratterizzata da sovrappeso pre- e post-natale, lingua grossa e difetti della parete addominale anteriore. Una patologia simile è stata descritta nei bovini e può verificarsi anche quando embrioni di pecora o di topo, sottoposti sperimentalmente a PMA, sono coltivati per troppi giorni in vitro prima di essere inseriti in utero. Sei casi di questa grave malattia verificatisi fra i bambini nati con PMA sono stati segnalati al gruppo di genetica medica dell’Università di Birmingham. Dal confronto statistico risulta giustificato il sospetto che la malattia sia più frequente nei bambini nati con PMA.

In Olanda, nel 2001, sulle 3000 donne che si erano sottoposte a PMA, 5 hanno dato alla luce bambini con retinoblastoma, un raro cancro infantile della retina di origine genetica. Anche qui lo studio statistico ha messo in evidenza che l’aumento rispetto al numero che ci si poteva aspettare (al massimo 1), era significativo. Preoccupazioni in particolare desta la tecnica denominata ICSI, nella quale uno spermatozoo viene iniettato all’interno dell’ovulo, permettendogli così di superare le membrane che avvolgono l’ovulo stesso. Questa tecnica, inventata nei primi anni ‘90 e subito adottata, anche se non ancora sufficientemente collaudata, si è diffusa rapidamente, sì che oggi negli Stati Uniti circa la metà dei 50.000 bambini che nascono ogni anno con PMA sono ottenuti con questa tecnica e in certe aree metropolitane addirittura il 70%. Per quel che riguarda i bambini concepiti con ICSI, infatti, va osservato che la forte scarsità di spermatozoi o l’assenza di spermatozoi vitali, quale si verifica di solito nei padri candidati a sottoporsi a questa tecnica in quanto infertili, si associa spesso ad anomalie del numero dei cromosomi nello sperma, in particolare per quel che riguarda i cromosomi del sesso. Non fa quindi meraviglia se i nati da questi padri presentano spesso lo stesso difetto (la sterilità, grazie all’ICSI, si può quindi trasmettere di padre in figlio). Per evitare di mettere al mondo un figlio con un difetto genetico, qualcuno ricorre alla diagnosi genetica pre-impianto, una ricerca molto complessa, che si fa su una cellula prelevata dal pre-embrione prima che esso sia trasferito in utero, quando si ha motivo di sospettare che il bambino sia affetto da una malattia ereditaria grave. Suo scopo è ovviamente quello di non scegliere per l’impianto in utero l’embrione difettoso, ma questo non è consentito dalla nostra legge, secondo la quale esso va ugualmente trasferito in utero. A chi violi questo divieto sono comminate sanzioni gravissime.

I RISCHI PER LE MADRI

I rischi delle PMA per le madri comprendono le complicazioni della gravidanza e gli effetti a lungo termine. Le prime, come la sindrome da iperstimolazione ovarica, l’aumentata frequenza di gravidanze ectopiche e di aborti, sono ormai ben note, e le stesse gravidanze multiple comportano maggiore stress e maggiore morbilità e mortalità anche per le madri. Inoltre le donne si sottopongono quasi sempre a più di un tentativo, e quindi a maggiore stress. Inoltre la crioconservazione degli embrioni non è considerata ammissibile dalla nostra legge; così la donna dovrà ripetere ogni volta il trattamento ormonale, rischiando nuovamente la sindrome da iperstimolazione ovarica e gli altri disturbi.

Per conoscere gli effetti a lungo termine occorre poter seguire le donne per molti anni dopo il parto. Studi del genere sono stati intrapresi, ma non hanno ancora prodotto conclusioni certe: si sospetta infatti che l’intenso trattamento con ormoni a cui le donne sono sottoposte per il prelievo degli ovociti possa provocare un aumento di tumori del tratto genitale o della mammella. In uno studio su larga scala condotto il Olanda dopo un “follow up” per ora soltanto di 5-8 anni, non è stato trovato alcun aumento del rischio di cancro della mammella o dell’ovaio in donne che erano state sottoposte a FIVET, a confronto con donne sub-fertili che non avevano ricevuto tale trattamento.

COME MIGLIORARE LE TECNICHE?

Quasi tutti gli autori che abbiamo passato in rassegna, di fronte a questa riuscita assai poco soddisfacente delle tecniche di PMA, raccomandano di diminuire il numero dei pre-embrioni trasferiti in utero: essi ritengono infatti che la causa principale dei rischi sia l’aumentata frequenza delle gravidanze gemellari e plurime. Se possibile, sostengono, sarebbe auspicabile arrivare ad inserire un pre-embrione solo. Ovviamente, dato che, come abbiamo visto all’inizio, tale strategia ha di per sé uno scarso successo, occorre massimizzare le probabilità che questo singolo embrione si annidi, e a questo fine sono state avviate una serie di ricerche in vitro finalizzate a migliorare la qualità degli embrioni da trasferire e a riconoscere la loro capacità di impianto in utero. Questi esperimenti hanno mostrato ad esempio (come del resto era facilmente intuibile) che nei 2-3 giorni di normale permanenza in vitro dei preembrioni, la composizione del medium (cioè del mezzo di coltura) è di estrema importanza. In questo quadro si è pensato che l’iniezione nell’ovulo di una piccola quantità di citoplasma (contenente mitocondri) da ovuli di una donna donatrice, giovane e sana, avrebbe potuto rinvigorire l’ovulo di una madre non giovanissima, che ha attraversato numerosi fallimenti di FIVET. Dopo alcuni apparenti successi ottenuti dalla sperimentazione su topi, si è passati, forse un po’ prematuramente, alla applicazione umana e ben 30 bambini sono nati nel mondo con questa tecnica detta del “transfer citoplasmico”. Essa però è stata sottoposta a forti critiche, tanto che negli USA è stata proibita.

Negli ultimi anni notevoli progressi sono stati fatti nella identificazione delle caratteristiche dell’ambiente naturale nel quale l’ovulo viene fecondato e successivamente si sviluppa. Si tratta di far sì che gli ovuli prelevati e fecondati si trovino immersi nel flusso continuamente modificato di un medium contenente in ogni momento la giusta concentrazione delle adatte sostanze nutritizie e donatrici di energia, mentre sono via via eliminate le sostanze di scarto. Il perfezionamento di questo microambiente permette già oggi di portare avanti in modo soddisfacente lo sviluppo in vitro di uno o più ovuli fecondati fino allo stadio di blastocisti, uno stadio al quale è più facile riconoscere, anche grazie ad appositi test che sono stati elaborati, quali sono i preembrioni più vitali. A questo punto è dunque possibile scegliere, fra i vari preembrioni, quel singolo o quei pochissimi che si intendono trasferire in utero, con buona speranza di attecchimento. Questo dovrebbe portare a un aumento dei successi, cioè del numero di nascite a termine di bambini sani per 100 cicli di trattamento ormonale iniziati. I nuovi metodi di crioconservazione consentono già oggi di conservare le eventuali blastocisti soprannumerarie per un secondo tentativo o per un secondo figlio. Infatti anche la crioconservazione sta facendo progressi, con l’introduzione delle tecniche di vetrificazione e di congelamento rapido. Ma né la scelta del pre-embrione, né la sua crioconservazione sono consentite dalla nuova legge italiana sulle PMA. Quindi non solo con la nuova legge si avrà un peggioramento della situazione attuale, ma non sarà possibile in Italia applicare le tecniche più progredite, che probabilmente, sul piano internazionale, porteranno nei prossimi anni a un miglioramento della riuscita.

Sono passati 24 anni dalla nascita di Louise Brown, la prima bambina concepita in vitro. Oggi ne sappiamo molto di più sul processo della fecondazione umana, sono state inventate una quantità di varianti e di tecniche nuove, tuttavia i dubbi sull’innocuità di queste pratiche permangono tuttora e la riuscita è sempre aleatoria. Allora, quali sono le cause degli insuccessi ? La composizione del medium di coltura in vitro potrebbe non essere ancora perfetta e provocare un cambiamento nella espressione dei geni.

Nel caso della ICSI l’inserimento dell’ago di vetro potrebbe provocare un danno meccanico al fuso (una struttura interna alla cellula che si divide). Dei rischi legati alle gravidanze gemellari o multiple si è già parlato.

Un’altra ipotesi si va facendo strada ed è quella della presenza di difetti ereditari nelle coppie con problemi di sterilità. Gruber et al. (2003), esaminando i cariotipi dei pazienti, maschi e femmine, che si presentano in un centro di fertilità per sottoporsi a PMA, hanno trovato nel 10% dei casi anomalie del numero dei cromosomi, mentre nella popolazione generale tali anomalie erano solo lo 0,85 %. Questo spiegherebbe come mai anche le gravidanze singole da concepimento con PMA hanno un esito perinatale significativamente peggiore di quelle da concepimento naturale.

Il progresso in tema di PMA, cioè l’aumento dei successi e la diminuzione dei rischi per la salute della madre e dei nati è probabile che si ottenga sia col migliorare le condizioni della coltura in vitro, sia col ridurre al minimo le gravidanze plurime. Resterà pur sempre una certa quota di rischio di handicap insita nella stessa ridotta fertilità della madre o del padre o di tutti e due.

Queste osservazioni riguardano le scadenze brevi, ma se vogliamo veramente fare un salto di qualità nell’ottimizzare la riproduzione umana bisogna riuscire a saperne di più sulla sua fisiologia. Solo la ricerca di base potrà infatti essere di guida per tutta una serie di applicazioni, non tutte prevedibili, che vanno dai trattamenti per l’infertilità, per i disturbi durante la gravidanza, per le malattie dell’apparato riproduttivo, all’impiego di contraccettivi, le terapie ormonali sostitutive, e anche le tecnologie di riproduzione assistita.

Ma gli estensori della legge non hanno capito il legame che esiste fra l’evoluzione delle tecniche di PMA e il progresso della ricerca scientifica.

IN SINTESI

Le odierne tecniche di procreazione medicalmente assistita (PMA) hanno una scarsa probabilità di riuscita e i nati sono spesso prematuri e sottopeso, in gran parte a causa delle gravidanze gemellari o plurime. Le recentissime ricerche epidemiologiche, rese possibili dai grandi numeri di casi e dalla loro annotazione nei Registri Nazionali, mostrano inoltre un aumentato rischio di difetti congeniti nei nati. L’applicazione della legge 40/04 è destinata a peggiorare ulteriormente questa situazione, a causa di preclusioni di ordine ideologico.

Il progresso delle ricerche sui metodi di PMA tende a ridurre addirittura a uno il numero dei pre-embrioni da trasferire in utero, nello stesso tempo perfezionando le condizioni del loro sviluppo in vitro e scegliendo il più valido. Ma la nuova legge non consente la scelta né questo tipo di ricerca.

* Nora Frontali, Dirigente di ricerca presso l’Istituto Superiore di Sanità

** Flavia Zucco, Ricercatrice presso l’Istituto di tecnologie Biomediche del Cnr

Per approfondire

AAVV Reproductive biology, Science, vol.296, pagg. 2163-2190, 2002.

POVELL K. Seeds of doubt, Nature, vol. 422, pagg. 656-658, 2003.

STRÖMBERG e altri, Neurological sequelae in children born after in-vitro fertilization, The

Lancet, vol 359, pagg 461-465, 2002.

(18-3-2005)