L'Assistance Médicale à la Procréation (AMP) offre des solutions pour les couples confrontés à l'infertilité, en facilitant la rencontre des gamètes, la fécondation et le développement embryonnaire. Parmi les techniques d'AMP, la Fécondation In Vitro (FIV) joue un rôle crucial. Cet article explore en détail le développement embryonnaire lors d'une FIV, en mettant l'accent sur les étapes clés, les critères d'évaluation et les facteurs qui influencent la qualité de l'embryon.
Les premières étapes du développement embryonnaire
Le développement embryonnaire est un processus complexe et fascinant qui commence dès la fécondation.
Du zygote à la morula
On parle d’embryon dès l’apparition de la première cellule faisant suite à la fusion entre l’ovocyte et le spermatozoïde. Cette cellule qui, chaque jour, va se diviser est capable de donner toutes les futures cellules du corps humain.
Au jour 1, on parle de zygote, une cellule unique avec deux pronoyaux, signe que la fécondation a bien eu lieu. Puis, entre 20 et 25 heures plus tard, le zygote commence à se diviser en 2 cellules de taille égale, puis en 4, puis en 8 vers le 3e jour et en 16 au 4e jour. À partir de 16 cellules, l’embryon est appelé morula. C’est d’ailleurs entre le 3e et le 4e jour que les biologistes estiment que l’activation du génome paternel se fait ; ce qui signifie que l’ovocyte est seul responsable des premiers stades de division. On comprend ici pourquoi la qualité des ovocytes est déterminante !
Au stade de morula, on n’est plus en capacité d’observer les cellules individualisées qui se transforment en une masse compacte. Une cavité liquidienne se creuse au sein de l’embryon, embryon qui est alors appelé blastocyste à partir du 5e jour.
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Le stade blastocyste
Le blastocyste est un stade de développement embryonnaire qui survient environ cinq jours après la fécondation. Il est caractérisé par une structure plus complexe que les stades précédents, avec une cavité remplie de liquide et deux types de cellules distinctes : la masse cellulaire interne, qui donnera naissance au futur bébé, et le trophectoderme, qui deviendra le placenta.
Évaluation de la qualité embryonnaire
L'évaluation de la qualité des embryons est une étape cruciale dans le processus de FIV. Elle permet de sélectionner les embryons les plus aptes à être transférés dans l'utérus de la patiente, augmentant ainsi les chances de succès de la procédure.
Critères morphologiques et cinétiques
Au fil des années, les critères d’évaluation des embryons ont été unifiés. En réalité, le Pr Marine Poulain rassure « le biologiste n’évalue pas la viabilité d’un embryon en fonction de sa bonne ou mauvaise humeur. Il va donner un grade, une norme de priorité, en se basant sur une codification internationale ». Un embryon dit « non viable » est un embryon qui ne s’est pas divisé, ou dont la division s’est arrêtée, ou avec des cellules dégénératives. Il n’y a pas de devenir à cet embryon.
Ensuite, lorsque l’embryon est dit « viable », l’équipe de biologiste vient observer :
- la morphologie : le nombre de cellules, leur régularité, leur homogénéité et leur taux de fragmentation, l’aspect de la cellule ou de la membrane qui recouvre l’embryon.
- la cinétique, c’est-à-dire le rythme de la division et d’évolution de l’embryon jour par jour selon un référentiel. L’embryon a-t-il bien 8 cellules au 3e jour ? 16 au 4e ? , etc.
Classification des embryons
C’est à partir de cette description que les biologistes donnent un rang, c’est-à-dire un ordre de priorité pour le transfert. La classification, AA, BB, BB2, AC, est propre à chaque centre. Attention donc aux comparaisons si vous ne faites pas partie du même centre !
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Les chiffres correspondent généralement au degré d’expansion des blastocystes, c’est-à-dire la taille de la cavité du blastocyste. Les lettres de A à C (D parfois) correspondent à l’observation de la masse cellulaire (est-ce qu’il y a beaucoup de cellules, et elle bien compacte, etc.) et du trophectoderme, c’est à dire de la couche externe du blastocyste (nombre et organisation des cellules du trophectoderme, tapis régulier, uniforme sur l’ensemble de la cavité).
Le choix de priorité va aussi se faire en fonction du contexte clinique, avec les équipes de médecins qui analysent l’âge, les antécédents, etc. Gardez bien en tête qu’à partir du moment où il y a un transfert, cela signifie que les équipes médicales pensent qu’il y a une chance de succès ! D’ailleurs, un embryon classé C ou D a statistiquement moins de chance de donner lieu à une grossesse, mais ce n’est pas impossible.
Importance de la synchronisation
En fait, ce matin deux embryons étaient encore au stade morula (juste avant blastocyste) et le troisième était bloqué à 5 cellules. Donc le biologiste me rappelle demain matin pour voir si les deux premiers arrivent au stade blastocyste, car pour le troisième c'est fichu. Si l'on a des blastocystes et c'est toujours possible qu'ils y arrivent avec un peu de retard, il va les congeler et me les transférer dans un autre cycle, car il m'a dit que ce n'est pas bien de faire le transfert à J6 post-transfert des embryons qui sont morphologiquement à J5 post-transfert. L'embryon et l'utérus ne seraient pas synchronisés.
Facteurs influençant la qualité embryonnaire
Plusieurs facteurs peuvent influencer la qualité des embryons, notamment :
- La qualité des gamètes : La qualité des ovocytes et des spermatozoïdes est essentielle pour le développement embryonnaire. Une mauvaise qualité des gamètes peut entraîner un développement embryonnaire anormal et une diminution des chances de succès de la FIV.
- L'âge de la patiente : L'âge de la patiente est un facteur important qui influence la qualité des ovocytes. À partir de 35 ans, on observe une réelle dégradation de la qualité des ovocytes, ce qui peut affecter le développement embryonnaire.
- L'environnement et l'hygiène de vie : L'environnement, l'hygiène de vie et les modes de consommation peuvent également impacter la qualité des gamètes des femmes et des hommes. Le tabagisme actif est un des facteurs majeurs de mauvais développement embryonnaire, tout comme la mauvaise hygiène de vie générale.
Transfert d'embryons : J2/J3 ou blastocyste (J5/J6) ?
Historiquement, la première grossesse par FIV provenait du transfert d’un blastocyste en 1978. Par la suite, cependant, la tendance était au transfert d’embryons au troisième jour, mais récemment le transfert d’embryons se fait de plus en plus au 5e jour. Le dernier rapport de la Cochrane en mai 2022, un rapport qui reprend les études internationales randomisées et contrôlées, montre que les taux de grossesses cumulés - issus d’embryons frais et congelés-décongelés - par cycle sont les mêmes qu’il s’agisse d’un transfert précoce ou de blastocyste. Le Pr Marine Poulain reprend qu’ « il y a des avantages et des inconvénients pour les deux stratégies. » Un transfert avec des blastocystes a de meilleurs taux de grossesse, mais moins d’embryons, car on les a laissés s’autosélectionner. À J2-J3, il y a moins de chances de grossesse par transfert, mais plus d’embryons, donc plus de transferts. Au final, une fois qu’on a utilisé tous les embryons dits « utiles » (transférables en frais ou congelé), on obtient le même taux de succès. Le choix va aussi se faire en fonction de la patiente, du contexte et des antécédents, explique le Dr Lucie Chansel-Debordeaux.
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Embryons frais versus congelés
Mêmes conclusions concernant les chances de succès des embryons transférés frais versus congelés. L’un ou l’autre n’est pas plus performant du moment que la technique de vitrification (processus de congélation utilisé aujourd’hui) est maîtrisée. La technique de congélation consiste à exposer l’embryon à des bains successifs avec des cryoprotecteurs. On chasse les molécules d’eau des embryons pour éviter la formation de cristaux de glace qui feraient « éclater » les embryons.
Congélation embryonnaire
Comme le montre la figure AMP14, la part des embryons obtenus qui sont congelés varie de 13,8% à 39,9% selon les régions. La pratique de la congélation embryonnaire et la part des embryons congelés dépendent à la fois du nombre d’ovocytes mis en fécondation et donc de l’âge des patientes, des taux de fécondation et de la qualité des embryons obtenus mais aussi de la stratégie de transfert, de culture prolongée et de congélation propres à chaque centre de la région. En 2013, avec les modèles actuels de rapport d’activité, il est possible de connaître le nombre de tentatives au cours desquelles une congélation embryonnaire a été effectuée. Ainsi, au niveau national, 36% et 33% des ponctions en vue de FIV hors ICSI et d’ICSI intraconjugales ont été suivies d’une congélation embryonnaire dont 3.5 et 4.2% avec congélation de toute la cohorte embryonnaire. La moitié de ces embryons ont été vitrifiés. Au 31 décembre 2013, on dénombrait 191 845 embryons conservés pour 60 929 couples (Tableau AMP6). Chaque année, des relances sont faites par les centres pour interroger les couples sur leur souhait de poursuivre ou non la conservation. Celle d’un projet parental en cours pour 68,9% d’entre eux est la situation la plus fréquente (132 274 embryons pour 42 871 couples concernés). Dans 16,8% des cas (32 249 embryons), les couples n’ont plus de projet parental pour les embryons conservés. Avec le consentement du couple, les embryons pourront être accueillis par un autre couple ou donnés pour la recherche. Ceux-ci sont principalement conservés dans les centres d’AMP où ils ont été congelés tant que la mise en œuvre de l’accueil d’embryons ou de la recherche n’est pas effective. Pour 13,5% des embryons conservés (27 322 embryons), les couples ne répondent pas aux relances annuelles ou ne sont pas en accord quant à leur devenir. Si les deux membres du couple le souhaitent, il est mis fin à la conservation. Les embryons pour lesquels les couples ont consenti à l’arrêt de la conservation conformément à la loi ne sont pas comptabilisés ici.
Améliorer la qualité embryonnaire : perspectives futures
Le potentiel diminué d’un embryon peut être lié à plusieurs facteurs, mais, la plupart du temps, il s’agit d’une mauvaise qualité des gamètes dont dérive l’embryon. Navré mesdames, mais on parle surtout d’une mauvaise qualité des ovocytes, les 1res divisions se faisant grâce aux ressources énergétiques de l’ovocyte. Ici, l’âge est le facteur majoritaire de succès. Le Dr Lucie Chansel-Debordeaux explique qu’à partir de 35 ans, on observe une réelle dégradation de la qualité des ovocytes, mais attention le temps n’épargne pas non plus les hommes ! « Impossible de lutter contre le temps qui passe, mais sachez qu’il est possible de préserver ses ovocytes entre 29 et 36 ans. L’environnement, l’hygiène de vie et les modes de consommation viennent aussi impacter la qualité des gamètes des femmes ET des hommes. Le tabagisme actif est un des facteurs majeurs de mauvais développement embryonnaire, tout comme la mauvaise hygiène de vie générale. La bonne nouvelle, ici, c’est que ces atteintes de votre mode de vie sont réversibles ! Pour le Pr Marine Poulain, « le destin de l’embryon est scellé au moment de la rencontre des gamètes. À part mettre les conditions idéales pour impacter le moins possible de développement de l’embryon en biologie, ou optimiser les traitements de stimulation, on ne maitrise pas le reste. Surtout, il n’existe pas d’outil pour améliorer le potentiel d’implantation, seulement des outils pour mieux les sélectionner. Souvent les gens pensent que le time laps, l’ICSI, l’IMSI ou telle ou telle technique va améliorer la qualité des embryons.
Les équipes de recherche se consacrent aujourd’hui à mieux comprendre le développement embryonnaire pour adapter les conditions de culture. Ce sont par exemple les travaux autour des embryons artificiels, créés à partir de cellules souches dont vous avez peut-être entendu parler. Ces derniers permettrons de comprendre l’impact des troubles génétiques sur les embryons et les causes biologiques des fausses couches à répétition. Il y a également des programmes de recherche pour essayer de réparer les erreurs génétiques présentes dans l’embryon.
L’innovation ensuite, se situe depuis de plusieurs années sur le développement d’outils pour améliorer la sélection des embryons. Le DPI-A par exemple, qui n’est pas aujourd’hui autorisé en France, permet de mieux évaluer la qualité des embryons et les chances d’implantation en détectant les anomalies aléatoires du nombre de chromosomes dans les cellules de l’embryon. Le time laps, déjà utilisé dans plusieurs centres, permet d’observer en continu les embryons sans les manipuler.
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