Fertilità a 360°: Spunti e nuove riflessioni sulla PMA
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Fertilità a 360°: Spunti e nuove riflessioni sulla PMA – Edizione 2019 Responsabile scientifico: Dott. Claudio Castello, Responsabile del Centro Fisiopatologia della Riproduzione,
Ospedale Maria Vittoria, Torino
Sanitanova è accreditato dalla Commissione Nazionale ECM (accreditamento n. 12 del 7/2/2013) a fornire
programmi di formazione continua per tutte le professioni.
Sanitanova si assume la responsabilità per i contenuti, la qualità e la correttezza etica di questa attività
ECM.
Modulo 3. Personalizzazione terapia e farmacogenomica
Autore: Dott. Daniele Santi, PhD Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze –
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
Indice
Introduzione ...................................................................................................................................................... 2
La stimolazione ovarica controllata (COS) ......................................................................................................... 2
Personalizzazione della stimolazione ovarica.................................................................................................... 3
La farmacogenetica ........................................................................................................................................... 5
Polimorfismi del recettore del FSH .................................................................................................................... 6
Polimorfismi del gene FSHB ............................................................................................................................... 8
Polimorfismi del recettore LHCGR ..................................................................................................................... 8
Polimorfismi del gene LHB ................................................................................................................................. 9
Polimorfismi e risposta alla PMA ....................................................................................................................... 9
Polimorfismi e trattamento dell’infertilità maschile ....................................................................................... 10
Bibliografia ....................................................................................................................................................... 10
Questionario ECM............................................................................................................................................ 14
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Introduzione
L’infertilità si definisce quella condizione clinica caratterizzata dall’incapacità della coppia di ottenere una
gravidanza dopo almeno 12 mesi di rapporti non protetti. Questa condizione mostra una crescente incidenza,
interessando oggigiorno oltre il 16% delle coppie giovani in età fertile, con importanti implicazioni sociali,
emotive e mediche per la coppia stessa. La Procreazione Medicalmente Assistita (PMA) svolge il suo ruolo
proprio in questo ambito, cercando di scavalcare le problematiche cliniche, maschili o femminili, che
impediscano o riducano le probabilità di una gravidanza naturale. Tutte le metodiche di PMA disponibili
prevedono una prima fase, definita di stimolazione ovarica controllata (Controlled Ovarian Stimulation, COS),
durante la quale la partner femminile viene stimolata farmacologicamente al fine di ottenere il maggior
numero di ovociti da utilizzare poi nelle fasi successive. Il partner maschile, di contro, non viene generalmente
trattato durante i percorsi di PMA, ma unicamente “utilizzato” al fine di ottenere un adeguato numero di
spermatozoi.
La COS rappresenta la fase più variabile e delicata di tutto il percorso di PMA. Tuttavia, un protocollo standard
validato di stimolazione ovarica ancora non esiste e la personalizzazione della terapia rimane, ad oggi,
l’approccio più ampiamente utilizzato.
La stimolazione ovarica controllata (COS)
L’approccio di stimolazione ovarica classico prevede quattro fasi successive:
• Prima fase: impedire il picco di ormone luteinizzate (luteinizing hormone, LH) spontaneo.
Fisiologicamente, il ciclo ovarico si caratterizza per un picco di LH che precede il momento
dell’ovulazione. Se tale picco si verificasse in maniera non controllata durante la COS, lo stimolo
all’ovulazione potrebbe avvenire prima che i follicoli abbiano raggiunto le dimensioni ottimali. Per
tale motivo, pertanto, è necessario impedire il picco fisiologico di LH, regolando il momento
dell’ovulazione. Questo scopo viene raggiunto mediante la somministrazione di analoghi dell’ormone
di rilascio delle gonadotropine (Gonadotropin Releasing Hormone, GnRH). Gli analoghi del GnRH
utilizzati possono svolgere la loro azione come:
1. Agonisti: molecole che legano il recettore del GnRH determinando un’internalizzazione e una
conseguente down-regolazione dello stesso. Queste molecole vengono somministrate prima
della somministrazione delle gonadotropine
2. Antagonisti: molecole che legano il recettore del GnRH impedendone il legame con l’ormone
endogeno. Gli antagonisti del GnRH devono essere somministrati dopo l’avvio della
stimolazione con gonadotropine, proseguendo il trattamento fino all’induzione
dell’ovulazione.
• Seconda fase: somministrazione di gonadotropine.
In questa fase viene classicamente somministrato l’ormone follicolo stimolante (follicle-stimulating
hormone, FSH), ricombinante o urinario, al quale in alcuni protocolli viene associato LH o
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gonadotropina corionica umana (human chorionic gonadotropin, hCG). L’obiettivo di questa fase è,
ovviamente, quello di consentire uno sviluppo follicolare massivo.
• Terza fase: innesco dell’ovulazione.
È la fase in cui l’ovulazione viene indotta mediante la somministrazione di hCG al fine di mimare il
picco di LH che fisiologicamente precede e consente l’espulsione dell’ovocita maturo dal follicolo.
• Quarta fase: supporto luteale.
Questa fase, diversamente dalle tre precedenti, non è sempre presente e necessaria. Tuttavia, in
alcuni approcci di COS, un supporto farmacologico è necessario, al fine di mantenere i livelli sierici di
progesterone necessari per lo sviluppo fetale prima che la placenta possa contribuire alla
steroidogenesi.
Nella fase di somministrazione delle gonadotropine, la scelta tra preparazioni ricombinanti o purificate dalle
urine è ancora ampiamente empirica e basata principalmente sulla pratica clinica seguita dal medico
competente. Le evidenze disponibili in letteratura scientifica, infatti, suggeriscono come non ci siano
differenze significative tra preparazioni ricombinanti ed urinarie di FSH in termini sia di efficacia che sicurezza
(Nahuis et al. 2015, Lledo et al. 2016).
Personalizzazione della stimolazione ovarica
La personalizzazione della COS può interessare una qualsiasi delle quattro fasi principali di cui la stimolazione
ovarica è costituita. Le scelte terapeutiche vengono generalmente fatte al fine di ottimizzare la terapia,
aumentandone l’efficacia (quindi il numero di ovociti recuperati) e riducendone i potenziali eventi avversi.
Per tale motivo la donna viene classificata in almeno tre diverse categorie:
1. Poor responder;
2. Normo responder;
3. High responder.
al fine di predire, rispettivamente, una bassa, normale o alta risposta in termini di ovociti recuperati dopo la
COS.
Questa predizione di risposta viene fatta considerando parametri demografici, antropometrici e ormonali,
quali FSH ed estradiolo sierici prima dell’avvio della stimolazione.
A queste variabili sono stati affiancati nuovi parametri che, nell’insieme, possano meglio determinare la
riserva ovarica e, di conseguenza, predire la risposta alla stimolazione farmacologica in termini sempre di
ovociti recuperati. In tal senso, numerosi algoritmi sono stati costruiti considerando parametri funzionali ed
ormonali come:
• Ormone anti-mulleriano (AMH);
• Conta dei follicoli antrali (AFC);
• Numero di ovociti recuperati nei precedenti cicli di stimolazione ovarica.
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In questo contesto, il profilo genetico delle pazienti sta assumendo un’importanza sempre maggiore, seppure
ancora non venga inserito nei modelli matematici di predizione della risposta ovarica.
Una volta identificata la categoria diagnostica propria della donna, la COS viene generalmente personalizzata.
Nella prima fase, pertanto, si sceglierà se utilizzare agonisti o antagonisti del GnRH. I dati in letteratura su
quale agonista del GnRH utilizzare sulla base della classificazione predittiva sono ancora confondenti. In un
recente lavoro, per esempio, Geng et al hanno dimostrato come l’utilizzo di agonisti del GnRH sia auspicabile
nelle normo responders (Geng et al. 2018). Di contro, Huang et al hanno dimostrato come gli agonisti siano,
invece, da preferire in donne poor responders (Huang et al. 2018). Tuttavia, Shin et al, per esempio,
suggeriscono come l’utilizzo di antagonisti del GnRH sia da preferire in queste ultime categorie, riducendo i
possibili eventi avversi (Shin et al. 2018). Una recente revisione sistematica della letteratura in questo ambito
(Lambalk et al. 2017) ha evidenziato come l’utilizzo di antagonisti del GnRH sia associato ad una maggiore
frequenza di gravidanza e ad un ridotto rischio di complicanze. L’utilizzo di agonisti del GnRH, invece, sembra
da preferirsi quando il quadro clinico necessiti una forte prevenzione della luteinizzazione prematura.
Nella seconda fase della COS, invece, la personalizzazione della terapia risulta ancora più complessa. Questa
fase, infatti può variare enormemente considerando:
• Dose di FSH;
• Formulazione di FSH: ricombinante o urinario;
• Combinazione di FSH con LH e hCG.
Gli schemi COS classici prevedono una dose di FSH che può essere variata come segue:
• 150 IU al giorno per le high responders;
• 225-300 IU al giorno per le normo responders;
• fino a 375 IU al giorno per le poor responders.
La dose di FSH è una delle scelte più delicate e complicate nella gestione della COS. I parametri in grado di
predire la dose ottimale, infatti, sono numerosi e difficilmente utilizzabili in maniera comprensiva. Numerosi
approcci matematici hanno cercato di unire questi marcatori nella scelta della dose ottimale di FSH. Lo studio
CONSORT (CONsistency in r-FSH Starting dOses for individualized tReatmenT) (Olivennes et al. 2009), per
esempio, individuava un algoritmo matematico capace di scegliere la dose iniziale di FSH considerando:
• età della donna;
• Body Mass Index (BMI);
• FSH basale;
• AFC.
Questo modello, applicato a donne tra i 18 e i 34 anni definite normo responders, suggeriva un aumento di
37.5 IU al giorno a seconda della combinazione dei parametri valutati. Un recente lavoro, tuttavia, ha
dimostrato come, nonostante i promettenti risultati, la dose ottimale di FSH sia maggiore di quella calcolata
con lo studio CONSORT (Naether et al. 2015), suggerendo, quindi, come ci siano altre variabili che dovrebbero
essere incluse in questi modelli decisionali.
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Oltre alla dose di FSH, la seconda fase della COS può essere personalizzata anche con la combinazione di altre
gonadotropine. Tuttavia, sussistono ancora numerosi dubbi sulla reale efficacia dell’aggiunta di LH o hCG
all’azione di FSH. In una recente metanalisi della letteratura, è stato dimostrato come l’aggiunta di LH durante
la seconda fase della COS consenta un maggior numero di gravidanze finali (Santi et al. 2017). Questo risultato
sembra essere dovuto all’azione di LH nel migliorare la qualità degli ovociti ritrovati e, quindi, nel successo
finale della PMA. Quale donna possa rispondere meglio alla combinazione delle due gonadotropine rimane,
tuttavia, ancora non facilmente determinabile.
La terza fase della COS, infine, è generalmente costante ed attuata mediante somministrazione di alte dosi
di hCG. Oggi, tuttavia, nuove evidenze sembrano suggerire come l’innesco dell’ovulazione mediante l’utilizzo
di agonisti del GnRH in questa fase possa portare ad una ridotta incidenza di complicanze come la sindrome
da iper-stimolazione ovarica (Ovarian Hyperstimulation Syndrome, OHSS). Da una recente revisione della
letteratura emerge, infatti, come l’utilizzo di agonisti nella terza fase della COS quando nella prima fase si
utilizzano antagonisti del GnRH, sia da preferire nelle donne ad alto rischio di complicanze (Alyasin et al.
2016).
La farmacogenetica
La farmacogenetica valuta quanto i geni possano influenzare la risposta ad un trattamento. Questa,
applicata a diversi campi medici, porta ad un notevole vantaggio in termini di aumento dell’efficacia
terapeutica, così come di riduzione dei costi e degli effetti collaterali dei trattamenti farmacologici (Patel et
al. 2014). Tuttavia, l’applicazione della farmacogenetica nel campo della PMA rimane ancora insufficiente.
I geni codificanti per le gonadotropine ed i loro recettori sono portatori di numerosi polimorfismi (single-
nucleotide polymorphisms, SNPs), che portano a diversi genotipi, distribuiti in modo diverso tra le popolazioni
umane e capaci di influenzare la trasduzione del segnale (Casarini et al. 2011). Questi genotipi hanno
accompagnato l’uomo nella sua evoluzione e durante le migrazioni in tutti i continenti. Tuttavia, l'impatto di
questi SNP sull’evoluzione e sulla riproduzione umana non è ancora completamente chiarito.
FSH e LH sono ormoni glicoproteici prodotti dall’ipofisi che agiscono sulle gonadi, maschili e femminili,
mediante il legame con specifici recettori di membrana: il recettore dell’FSH (FSHR) e il recettore comune a
LH e hCG (LHCGR). Questi recettori appartengono alla famiglia dei recettori associati a proteine G (G protein-
coupled receptors, GPCRs), caratterizzati da un dominio extra-cellulare, 7 domini di trans-membrana e un
dominio intra-cellulare. In particolare, l'FSH è un ormone dimerico, costituito da una subunità alfa, condivisa
con altri ormoni glicoproteici e una subunità beta (FSHβ) che fornisce specificità per il legame del recettore.
Il monomero FSHβ umano è codificato dal gene FSHB situato sul cromosoma 11p.21 (Watkins et al. 1987). Il
FSHR, invece, è costituito da 695 aminoacidi ed è codificato da un gene posto sul cromosoma 2.p21,
estendendosi su oltre 190,000 basi azotate, costituenti 10 esoni e 9 introni. I primi 9 esoni codificano per il
dominio extracellulare del recettore, mentre l’esone 10 codifica per la "regione di cerniera" extracellulare,
per i sette domini trans-membrana e per la coda intracellulare C-terminale. In seguito al legame dell’ormone
con la porzione extracellulare del rettore, il recettore subisce un cambiamento conformazionale che porta
all'attivazione simultanea di più vie di segnalazione a livello intracellulare, mediate da co-fattori quali le
proteine G o le β-arrestine (Gloaguen et al. 2011). L'attivazione della proteina Gα porta alla conversione
dell'adenosina trifosfato (ATP) in adenosina modofosfato ciclica (cAMP) con conseguente attivazione di
diversi enzimi intracellulari, quali:
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• adenililciclasi,
• protein chinasi A (PKA),
• chinasi extracellulare regolatoria (ERK1/2),
• cAMP response element-binding protein (CREB).
CREB rappresenta uno degli effettori finali di questa cascata di trasduzione della segnale, stimolando la
trascrizione e l’espressione di specifici geni regolatori di enzimi coinvolti nella steroidogenesi e nella
regolazione della proliferazione ed apoptosi cellulare. Anche ERK 1/2 media la trascrizione genica,
prevalentemente di geni coinvolti nella steroidogenesi e nella desensibilizzazione dei recettori.
Oltre a queste vie di trasduzione del segnale, il legame tra FSH e FSHR porta all’attivazione di altri eventi
intracellulari, come:
• aumento del Ca2+ intracellulare
• attivazione della proteina chinasi B (AKT).
La regione genomica che incorpora il gene FSHR e il gene FSHβ sono regioni sensibili, nelle quali sono stati
identificati diversi SNP che possono modularne l'espressione.
Polimorfismi del recettore del FSH
Nel 1995 è stato descritto il caso di donne con mutazione inattivante di FSHR con disgenesia ovarica e
amenorrea primaria (Aittomaki et al. 1995). Questa è la prima scoperta di mutazioni del gene codificante per
il recettore dell’FSH che si caratterizzava per una sostituzione da Alanina a Valina in posizione 189 della
catena aminoacidica del recettore (p.Ala189Val). La sostituzione aminoacidica interessava il sito di
glicosilazione del recettore, compromettendone il transito intracitoplasmatico verso la membrana (Davis et
al. 1995). Dal 1995 sono state descritte successivamente altre 13 mutazioni sul gene di FSHR in donne con
diversi gradi di infertilità (Gromoll et al. 1996, Touraine et al. 1999, Doherty et al. 2002, Gromoll et al. 2002,
Meduri et al. 2003, Orio et al. 2006, Nakamura et al. 2008, Achrekar et al. 2009, Kuechler et al. 2010, Bramble
et al. 2016). Queste mutazioni inattivanti coinvolgevano sia il sito di glicosilazione di FSHR che il sito di legame
extracellulare. Se le mutazioni inattivanti di FSHR determinavano questi quadri di infertilità, quattro
mutazioni attivanti sono state descritte in donne con iper-stimolazione ovarica spontanea (Smits et al. 2003,
Vasseur et al. 2003, Montanelli et al. 2004, De Leener et al. 2006, De Leener et al. 2008).
Nel 1996, invece, è stata descritta la prima mutazione attivante di FSHR in un uomo con ipogonadismo
ipogonadotropo conseguente a ipofisectomia (Gromoll et al. 1996). Questa mutazione (p.Asp567Gly)
determinava un'attività costitutiva del recettore, indipendente dal ligando, che determinava un fenotipo
caratterizzato da livelli di gonadotropina sierica non rilevabili nonostante il volume normale dei testicoli e la
normale spermatogenesi.
Le mutazioni del gene FSHR, sia inattivanti che attivanti, possono, quindi, influenzare la fertilità della donna,
seppure siano condizioni rare. Diverso, invece, il discorso relativo ai polimorfismi presenti sul gene FSHR. Ad
oggi oltre duemila SNP sulle regioni codificanti e non codificanti del gene FSHR sono stati scoperti. Tra questi,
due si mostravano in stretta correlazione tra loro (linkage disequilibrium) e sono stati ampiamente studiati
nel contesto dell'infertilità:
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• p.Thr307Ala (c.919A> G; rs6165)
• p.Asn680Ser (c.2039A> G; rs6166) (Simoni and Casarini 2014).
Entrambi gli SNP si trovano nell'esone 10 del gene FSHR e determinano una sostituzione amminoacidica nella
regione cerniera e nel dominio intracellulare di FSHR (Simoni and Casarini 2014). Tra i due polimorfismi,
considerando la loro correlazione, quello presente in posizione 680 è quello maggiormente studiato. Nel
2000, per la prima volta, sono stati dimostrati valori di FSH sierici più alti nelle donne portatrici la variante
Serina del recettore in posizione 680 (Perez Mayorga et al. 2000). In questo studio sono state valutate 161
donne afferenti un centro di PMA tedesco, dimostrando, inoltre, che il genotipo omozigote Serina del
polimorfismo FSHR p.Asn680Ser richiedeva un numero di fiale di FSH per la COS maggiore rispetto agli altri
genotipi del recettore (Perez Mayorga et al. 2000). Questa rappresenta la pietra miliare nello studio del ruolo
della farmacogenetica di FSHR, suggerendo che la variante omozigote Serina di FSHR è meno sensibile sia
all'FSH endogeno che a quello esogeno. Nel 2005 è stato eseguito il primo e ancora unico studio clinico,
prospettico, randomizzato e controllato che utilizzava un approccio farmacogenetico all’infertilità femminile
(Behre et al. 2005). In questo studio sono state arruolate 89 donne afferenti la PMA, suddivise in tre gruppi
a seconda del polimorfismo FSHR p.Asn680Ser SNP (Behre et al. 2005). Le donne portatrici la variante Serina
in omozigosi del polimorfismo sono state randomizzate in due gruppi e trattate con 150 UI e 225 IU al giorno
di FSH, rispettivamente (Behre et al. 2005). Le donne portatrici la variante Asparagina, invece, sono state
trattate con 150 IU di FSH al giorno (Behre et al. 2005). La variante Serina del polimorfismo mostrava una
ridotta risposta al trattamento in termini di estradiolo sierico dosato il giorno dell’induzione dell’ovulazione
(Behre et al. 2005). Questa differenza, però, si perdeva quando la variante meno responsiva veniva trattata
con una dose di FSH aumentata, confermando pertanto come la presenza di questo polimorfismo
identificasse una variante del recettore meno sensibile allo stimolo indotto da FSH (Behre et al. 2005).
Nonostante questa scoperta risalga al 2000, per diversi anni gli studi in vitro non hanno trovato alcuna
associazione tra il polimorfismo p.Asn680Ser di FSHR e l'affinità del legame recettoriale, né con la produzione
di cAMP (Sudo et al. 2002). Solo nel 2014, per la prima volta, è stata documentata una diversa sensibilità di
FSHR in vitro in cellule umane della granulosa sulla base del polimorfismo presente (Casarini et al. 2014). In
particolare, il cAMP intracellulare aumentava più lentamente dopo stimolo con FSH in cellule esprimenti la
variante Serina in omozigosi del polimorfismo p.Asn680Ser di FSHR rispetto alle cellule omozigoti per
Asparagina (Casarini et al. 2014). Seppure la concentrazione intracellulare di cAMP raggiunta dopo un’ora di
stimolazione era la stessa per i due SNP, la diversa cinetica di risposta aveva un impatto sull’attivazione di
ERK 1/2 e CREB, così come sull'espressione genica e la produzione di progesterone (Casarini et al. 2014).
Il ruolo del polimorfismo p.Asn680Ser di FSHR è stato recentemente studiato anche negli uomini, in cui è
stata trovata una correlazione tra la presenza di Serina in omozigosi e la riduzione del volume testicolare
(Tuttelmann et al. 2012, Grigorova et al. 2013). Tuttavia, nell’uomo il “peso” di questo polimorfismo è ancora
difficile da valutare, seppure un unico studio farmacogenetico ha recentemente dimostrato come i maschi
portatori della variante Serina del polimorfismo mostrino una ridotta risposta al trattamento con FSH
esogeno in termini di frammentazione del DNA spermatico (Simoni et al. 2016b).
Oltre agli SNP dell’esone 10 del gene FSHR, un altro polimorfismo del recettore sembra avere un ruolo
determinante sulla fertilità: c.-29G>A (rs1394205). Questo polimorfismo si trova nel promotore del gene
FSHR, 29 nucleotidi a monte del codone di inizio della trascrizione (Desai et al. 2011). Diversi studi in vitro
hanno dimostrato una ridotta attività trascrizionale della variante A dello SNP FSHR c.-29G>A, suggerendo un
legame tra questo polimorfismo e la presenza di bassi livelli di FSH ed estradiolo sierici (Achrekar et al. 2009,
Grigorova et al. 2014). Nonostante il ruolo di questo SNP sia chiaro negli studi in vitro, gli effetti in vivo non
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sono ancora completamente chiariti. Infatti, mentre la variante A di FSHR c.-29G>A è stata trovata in
associazione con un numero ridotto di ovociti recuperati e una dose di FSH più alta per la COS, altri ricercatori
non hanno confermato questi risultati (Wunsch et al. 2005).
In generale, quindi, tutti i polimorfismi studiati di FSHR possono modulare la risposta alla somministrazione
di FSH e dovrebbero essere considerati complessivamente in un approccio farmacogenetico all’infertilità. Sia
FSHR p.Asn680Ser (c.2039A>G; rs6166) che FSHB c.-29G> A (rs1394205) dovrebbero pertanto essere
considerati nella personalizzazione farmacogenetica della COS.
Polimorfismi del gene FSHB
La subunità FSHβ è codificata dal gene FSHB, sul quale sono stati riconosciuti circa ventiquattro SNP. Tra
questi, solo il polimorfismo FSHB c.-211G>T (rs10835638) è stato ampiamente studiato nell’ambito
dell’infertilità. Questo polimorfismo è situato nella regione del promotore del gene FSHB e nel maschio è
stato ampiamente associato a ridotti livelli di FSH sierico (Grigorova et al. 2008). Questa regione genica è
altamente conservata tra i mammiferi suggerendo come il nucleotide T in posizione -211 possa influenzare
la trascrizione del gene FSHB, determinando, pertanto, una riduzione dei livelli ormonali. Per questo
polimorfismo, tuttavia, i dati sulla donna sono molto contrastanti. Le donne omozigoti T per il polimorfismo
c.-211G>T hanno, infatti, elevati livelli di progesterone, FSH e LH, rispetto agli altri genotipi, suggerendo una
regolazione compensatoria della secrezione di gonadotropina (Schuring et al. 2013).
Il dato sicuramente più interessante è quello che mostra un effetto cumulativo del polimorfismo FSHB c.-
211G>T e FSHR p.Asn680Ser (c.2039A> G) che influenza fortemente i parametri riproduttivi sia maschili che
femminili (Tuttelmann et al. 2012, La Marca et al. 2013, Grigorova et al. 2014, Simoni and Casarini 2014).
Polimorfismi del recettore LHCGR
Diverse mutazioni inattivanti del gene LHCGR sono state riscontrate in donne con amenorrea primitiva,
pseudoermafroditismo 46,XY e anovulazione (Powell et al. 2003) e in uomini con deficit androgenico (Simoni
et al. 2008). Il quadro clinico associato a queste mutazioni dimostra chiaramente il ruolo cruciale di questo
recettore nello sviluppo e nella riproduzione umana.
LHCGR ospita circa 300 polimorfismi, seppure solo pochi di essi portino a effetti misurabili.
La variante LHCGR 18insLQ, consistente nell'inserimento di 6 nucleotidi nella sequenza dell'esone 1 è stata
inizialmente studiata in associazione con l’insorgenza precoce del carcinoma mammario. Recentemente è
stato dimostrato come la presenza di questo polimorfismo porti a una maggiore sensibilità del recettore e
una più alta espressione dello stesso sulla membrana plasmatica (Piersma et al. 2007).
Il polimorfismo LHCGR c.942G> A, p.S312N (rs2293275) risiede nell'esone 10 del gene e sembra influenzare
il traffico e la stabilità del recettore. La presenza di questo polimorfismo è stata individuata in associazione
ad un aumentato rischio di sviluppo della sindrome dell’ovaio policistico nella donna (Thathapudi et al. 2015)
e una ridotta spermatogenesi nell’uomo (Simoni et al. 2008).
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Il polimorfismo LHCGR c.3442 -20797C>G (rs4073366) ha circa 142 paia di basi azotate a valle di LHCGR
18insLQ. La presenza dell’allele C in questo polimorfismo è associata a un rischio 3 volte più alto di OHSS in
donne sottoposte a PMA (O'Brien et al. 2013).
Polimorfismi del gene LHB
Ad oggi sono note poche varianti del gene LHB.
La cosiddetta variante "V-LH" del gene è stata scoperta in Finlandia e consiste nel doppio scambio di
amminoacidi p.W8R e p.I15T (Alviggi et al. 2013). La variante V-LH porta a un LH con ridotta emivita e
bioattività in vivo rispetto alla forma classica di LH.
Polimorfismi e risposta alla PMA
I dati attualmente disponibili a dimostrazione del potenziale ruolo dei polimorfismi delle gonadotropine e dei
loro recettori sul risultato della PMA sono ancora scarsi. Ciascuno dei polimorfismi descritti è stato valutato
in diverse condizioni di infertilità e le attuali dimostrazioni sono:
• polimorfismo FSHR p.Asn680Ser (c.2039A> G) influenza la dose di FSH necessaria durante la COS (Yao
et al. 2011).
• Polimorfismo FSHR c.-29G>A si associa a una ridotta riserva ovarica (Achrekar et al. 2009).
• Polimorfismo LHB V-LH si associa a una risposta sub-ottimale alla COS (Alviggi et al. 2013).
• Polimorfismi sul gene LHCGR si associano a una ridotta risposta alla COS (O'Brien et al. 2013, Alviggi
et al. 2016, Lindgren et al. 2016).
Queste dimostrazioni, pertanto, suggeriscono come la ridotta risposta alla stimolazione ovarica che
caratterizza le donne classificate come poor responders potrebbe essere determinata proprio dalla presenza
di aplotipi sfavorevoli che coinvolgono uno o più polimorfismi.
In una recente revisione sistematica della letteratura (Alviggi et al. 2018) sono stati identificati 839 studi
pubblicati su riviste scientifiche in cui uno o più di questi polimorfismi veniva studiato nell’ambito della PMA.
In questi lavori sono stati analizzati 7 diversi polimorfismi:
1. FSHR 919G>A (rs 6165),
2. FSHR 2039G>A (rs6166),
3. FSHR −29 G>A (rs1394205),
4. LHB 82T>C (rs1800447),
5. LHB 1502 G>A (rs1056917),
6. LHCGR 935 A>G (rs2293275)
7. LHCGR 3442–25 260 A>G (rs13405728).
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Tuttavia, considerando la quantità di dati disponibili, una valutazione meta-analitica è stata possibile solo per
i primi 3 polimorfismi riportati (Alviggi et al. 2018). Pur considerando diversi polimorfismi insieme, i dati ad
oggi disponibili confermano come siano i polimorfismi del gene FSHR a influenzare i risultati della PMA. In
particolare, la presenza dell’allele A sul polimorfismo FSHR −29 G>A porta ad un consumo maggiore di FSH
durante la COS (Alviggi et al. 2018). La valutazione di questo polimorfismo potrebbe pertanto rientrare nel
percorso di personalizzazione della stimolazione ovarica. Idealmente la valutazione di questo SNP potrebbe
influenzare la dose di FSH con la quale la donna viene inizialmente trattata nei percorsi di PMA. Inoltre, i dati
di metanalisi confermano il ruolo predittivo del polimorfismo FSHR 2039G>A (Alviggi et al. 2018). Nelle donne
con omozigosi dell’allele A, infatti, il numero di ovociti ritrovati è significativamente maggiore (Alviggi et al.
2018). Anche questo polimorfismo, pertanto, potrebbe entrare nella valutazione farmacogenetica delle
donne afferenti i centri di PMA, aiutando la personalizzazione della terapia.
Polimorfismi e trattamento dell’infertilità maschile
L'infertilità maschile svolge un ruolo significativo in circa la metà delle coppie che afferiscono ai centri di PMA
(Dimitriadis et al. 2017). La patogenesi di questa condizione rimane poco chiara e in circa il 30% dei casi
rimane non conosciuta, rientrando nella categoria definita "infertilità maschile idiopatica". In questo
contesto, il trattamento è ancora empirico, con integratori o somministrazione ormonale (Calogero et al.
2017). Quest'ultima consiste nella somministrazione di FSH esogeno, seppure la sua efficacia non sia del tutto
chiarita e il trattamento è consentito solo in alcuni paesi. Ad esempio, l'Agenzia Italiana di Medicina (AIFA)
ha approvato il trattamento con FSH in caso di infertilità idiopatica maschile, con livelli sierici di FSH inferiori
a 8 IU/L.
Anche nel trattamento dell’infertilità maschile, così come in quella femminile, la farmacogenetica potrebbe
aiutare nella scelta dei pazienti da trattare, andando, in un futuro non lontano, a personalizzare la terapia. In
questo contesto, un solo studio ha recentemente valutato l’efficacia del trattamento con FSH da un punto di
vista farmacogenetico (Simoni et al. 2016a). In questo studio 89 uomini con infertilità idiopatica sono stati
arruolati e trattati con 150 UI di FSH ogni giorno per tre mesi e seguiti per altri tre mesi di sospensione del
trattamento. La qualità del liquido seminale è stata valutata dall’indice di frammentazione del DNA
spermatico, mostrando un miglioramento in quei pazienti portatori della variante Asparagina del
polimorfismo di FSHR p.Asn680Ser. Inoltre il miglioramento del liquido seminale si manifesta nei pazienti con
la variante Asparagina del polimorfismo FSHR p.Asn680Ser quando associato al polimorfismo di FSHB c.-
211G> T. Anche nel contesto maschile, pertanto, i risultati attualmente disponibili suggeriscono come
l’approccio farmacogenetico consentirebbe di selezionare meglio i pazienti da trattare, personalizzando le
terapie.
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Questionario ECM 1. La stimolazione ovarica controllata classica avviene mediante la stimolazione farmacologica che si
articola in:
a. Utilizzo di farmaci analoghi del GnRH, agonisti o antagonisti, per impedire il picco spontaneo di LH
seguito sempre dalla somministrazione di FSH ricombinante necessario per una maturazione
multifollicolare
b. Utilizzo di farmaci analoghi del GnRH, agonisti o antagonisti, per impedire il picco spontaneo di LH
seguito dalla somministrazione di FSH, ricombinante o urinario, necessario per una maturazione
multifollicolare
c. Utilizzo di farmaci analoghi del GnRH, agonisti o antagonisti, per impedire il picco spontaneo di LH da
utilizzare quando nella fase successiva la stimolazione follicolare viene indotta dal solo FSH. Da non
utilizzare, invece, quando a FSH si aggiunge LH
d. Utilizzo di farmaci analoghi del GnRH, agonisti o antagonisti, per impedire il picco spontaneo di LH
seguito sempre dalla somministrazione di FSH ricombinante combinato a LH necessario per una
maturazione multifollicolare
2. Al fine di personalizzare la terapia durante la COS, le donne afferenti i Centri di PMA vengono
classificate in almeno tre categorie, quali poor, normo e high responders. Storicamente, quali sono i
parametri utilizzati per questa distinzione?
a. età, peso, BMI, FSH ed estradiolo sierici, ovociti recuperati nei precedenti cicli di PMA
b. peso, BMI, FSH ed estradiolo sierici, ovociti recuperati nei precedenti cicli di PMA
c. età, peso, BMI, estradiolo sierico, ovociti recuperati nei precedenti cicli di PMA
d. ovociti recuperati nei precedenti cicli di PMA
3. Nello schema classico di COS, la dose di FSH iniziale è:
a. 150 IU al giorno per le poor responders, 225-300 IU al giorno per le normo responders e fino a
375 IU al giorno per le high responders
b. 150 IU al giorno per le high responders, 300 IU al giorno per le normo responders e fino a 450 IU
al giorno per le poor responders
c. 150 IU al giorno per le high responders, 225-300 IU al giorno per le normo responders e fino a
375 IU al giorno per le poor responders
d. Fino a 300 IU al giorno per poor e normo responders e oltre 300 IU per le high responders
4. La famacogenetica:
a. È lo studio degli effetti genetici dei farmaci
b. È sempre applicata nella PMA per selezionare la dose iniziale di FSH necessaria per ottimizzare
l’esito della COS
c. È lo studio di quanto i geni possano influenzare la risposta ad un trattamento
d. Si occupa dell’effetto dei polimorfismi sulla sicurezza dei trattamenti farmacologici
5. I polimorfismi di FSHR sono stati scoperti per la prima volta:
a. In donne con amenorrea primaria
b. In maschi con ipogonadismo ipogonadotropo
c. In maschi infertili, partner di donne afferenti i centri di PM
d. In donne afferenti i centri di PMA
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6. Nel 2005 il primo studio farmacogenetico su FSHR e infertilità femminile è stato condotto. Quale dei
seguenti è stato il risultato principale?
a. Le donne portatrici la variante Serina mostravano uguali livelli di estradiolo dopo COS solo se
trattati con una dose più elevata di FSH
b. Le donne portatrici la variante Asparagina mostravano uguali livelli di estradiolo dopo COS solo
se trattati con una dose più elevata di FSH
c. Le donne portatrici la variante Serina mostravano livelli di estradiolo dopo COS più bassi rispetto
alla variante Asparagina, indipendentemente dalla dose di FSH utilizzata
d. Le donne portatrici la variante Asparagina mostravano livelli di estradiolo dopo COS più bassi
rispetto alla variante Serina, indipendentemente dalla dose di FSH utilizzata
7. Il polimorfismo FSHR p.Asn680Ser in vitro ha mostrato:
a. La variante Serina porta a una produzione di cAMP minore della variante Asparagina
b. La variante Asparagina porta a una produzione di cAMP minore della variante Serina
c. La variante Serina porta a una diversa cinetica di risposta con valori di cAMP finale uguali alla
variante Asparagina
d. La variante Serina porta a una diversa cinetica di risposta con valori di cAMP finale uguali alla
variante Asparagina, con uguale attivazione di ERK ½
8. Il polimorfismo FSHR p.Asn680Ser nell’uomo:
a. Non è mai stato studiato
b. Si associa a azoospermia
c. Si associa a ridotto volume testicolare
d. Si associa alla sindrome a sole cellule del Sertoli
9. Il polimorfismo FSHR c.-29G>A:
a. Determina una ridotta trascrizione genica del gene FSHR
b. Determina una ridotta risposta alla COS in termini di ovociti recuperati
c. Determina una ridotta spermatogenesi
d. Determina valori di FSH sierici significativamente più bassi nelle donne afferenti ai centri di PMA
10. Il polimorfismo FSHB c.-211G>T:
a. È situato sull’esone 1 del gene e determina una sostituzione aminoacidica nella proteina finale
b. Determina una diversa conformazione della proteina finale, limitandone la capacità di legame
con il recettore
c. È situato nel promotore del gene e determina una aumentata trascrizione dello stesso
d. È situato nel promotore del gene e determina una aumentata trascrizione dello stesso
11. Il polimorfismo LHCGR c.942G>A:
a. Risiede nell’esone 10 del gene e ne riduce la trascrizione
b. Risiede nell’esone 10 del gene e ne riduce il transito
c. Risiede nell’esone 10 del gene e ne riduce l’emivita
d. Risiede nel promotore, riducendo la quantità di recettore prodotto
Sanitanova Srl – Fertilità a 360°: Spunti e nuove riflessioni sulla PMA - Edizione 2019 – Modulo 3 16
12. Considerando le evidenze meta-analitiche più recenti, la personalizzazione farmacogenetica della COS portare a:
a. Aumento della dose iniziale di FSH durante la COS in caso di FSHR c.-29G>A omozigosi AA e FSHR c-2039G>A omozigosi AA
b. Aumento della dose iniziale di FSH durante la COS in caso di FSHR c.-29G>A omozigosi GG e FSHR c-2039G>A omozigosi GG
c. Aumento della dose iniziale di FSH durante la COS in caso di FSHR c.-29G>A omozigosi GG e FSHR c-2039G>A omozigosi AA
d. Aumento della dose iniziale di FSH durante la COS in caso di FSHR c.-29G>A omozigosi AA e FSHR c-2039G>A omozigosi GG