La fécondation in vitro (FIV) est une technique d'aide à la procréation qui a révolutionné la vie des couples confrontés à des problèmes de fertilité. Elle permet la fécondation de l'ovocyte à l'extérieur du corps de la femme. Cet article se penche sur la définition de l'ovocyte dans le contexte de la FIV, ainsi que sur les différentes étapes du processus embryonnaire en laboratoire.
La Fécondation In Vitro (FIV) : Une Vue d'Ensemble
La FIV est pratiquée dans les centres d’assistance médicale à la procréation (AMP), dont il existe une centaine en France. Un cycle de FIV se déroule en quatre étapes principales, sur une durée d’environ deux semaines.
1. Stimulation Ovarienne
À l’aide de médicaments inducteurs de l’ovulation, injectables ou par voie orale, le médecin stimule la production de follicules par les ovaires. L'objectif de la stimulation, un traitement hormonal administré par injection, est d’obtenir le développement simultané de plusieurs follicules et de pouvoir prélever des ovocytes avant l’ovulation. Lors d’un cycle naturel, parmi les ovocytes qui sont “disponibles” en début de cycle, un seul va aller jusqu’à son étape de maturation finale qui est l’ovulation. Lors d’un cycle de FIV, nous utilisons une stimulation hormonale par injection de gonadotrophines. Ceci a pour but d’essayer de faire se développer les autres ovocytes qui auraient disparu lors d’un cycle naturel. L’objectif (selon le nombre d’ovocytes disponibles) est communément d’obtenir une quinzaine d’ovocytes. Lors de cette stimulation, nous réalisons des prises de sang et échographies pour surveiller l’évolution de ces ovocytes.
Le médecin surveille l’effet des médicaments inducteurs à l’aide de prises de sang et d’échographies. Quand la taille des follicules est suffisamment élevée, il déclenche artificiellement l’ovulation par l’injection d’hormone hCG.
2. Ponction Ovocytaire
Entre 32 et 36 heures après l’ovulation, les ovocytes produits par les ovaires sont prélevés. Le prélèvement des ovocytes (aussi appelé recueil, collecte ou ponction) dans les ovaires est pratiqué au bloc opératoire par un gynécologue 35 à 37 heures après le déclenchement de l'ovulation. Elle est réalisée par voie vaginale sous contrôle échographique, et sous anesthésie ou analgésie. La ponction se fait le plus souvent sous anesthésie générale légère (sédation), selon les cas peut être proposée une anesthésie locale. La ponction se pratique par voie naturelle. Une aiguille, guidée par échographie endovaginale, permet d'aspirer le liquide contenu dans chaque follicule dans lequel baigne l'ovocyte. Chaque liquide folliculaire pouvant contenir un ovocyte est récupéré dans un flacon et immédiatement transféré au laboratoire.
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3. Fécondation
Les ovocytes récoltés sont placés dans un liquide de culture et mis en présence d’une suspension de spermatozoïdes préparée avec les spermatozoïdes les plus vigoureux. Après le recueil et la préparation, les spermatozoïdes sont simplement déposés au contact des ovocytes dans une boîte de culture contenant un milieu liquide nutritif et placée dans un incubateur à 37° C. Les spermatozoïdes mobiles viennent spontanément, sans aide extérieure, au contact de l’ovocyte. Un seul spermatozoïde fécondera celui-ci.
L’ICSI (acronyme du nom anglais de l’injection intracytoplasmique de spermatozoïde) est une variante de la FIV où la fécondation ne se fait pas en laissant les spermatozoïdes féconder les ovocytes dans le liquide de culture, mais en injectant directement un spermatozoïde dans un ovocyte. Cette technique est utilisée lorsque les spermatozoïdes ne semblent pas suffisamment robustes ou présentent des anomalies qui empêchent la fertilisation spontanée des ovocytes. Parfois, le spermatozoïde injecté a d’abord été sélectionné à l’aide d’un microscope à haute résolution pour s’assurer de l’absence d’anomalies.
La FIV ICSI est une technique où l’on va choisir un seul spermatozoïde pour l’injecter en laboratoire dans un ovocyte et essayer d’avoir un embryon pour ensuite le replacer dans l’utérus de la femme. L’ICSITechnique d’assistance médicale à la procréation (en anglais « Intra Cytoplasmic Sperm Injection »). On appelle également cette technique « micro-injection », « fécondation assistée » ou « fécondation avec micromanipulation »…. impose une préparation spéciale des ovocytes. La couronne de cellules qui entoure l’ovocyte est enlevée pour visualiser l’endroit où va se faire la micro-injection : c’est la « décoronisation ». La capacité des ovocytes More à être fécondés est évaluée de manière plus précise. Seuls les ovocytes More matures seront micro-injectés. Pour chacun des ovocytes More, un spermatozoïde Cellule reproductrice masculine (gamète), qui possède une tête et une queue (le flagelle)…. Sous contrôle d’un microscope, le biologiste maintient l’ovocyte avec une micropipette et, avec une autre micropipette, aspire le spermatozoïde Cellule reproductrice masculine (gamète), qui possède une tête et une queue (le flagelle)…. sélectionné puis l’injecte à l’intérieur de l’ovocyte. Cette micro-injection est renouvelée pour chaque ovocyte fécondable. Les ovocytes More sont ensuite remis dans une boîte de culture dans l’incubateur à 37° C pour les étapes suivantes.
4. Transfert Embryonnaire
Deux à cinq jours après la fertilisation, un ou deux embryons, voire trois selon les cas, sont placés dans l’utérus par les voies naturelles (en passant par le vagin et le col de l’utérus). Le transfert embryonnaire est un geste simple et indolore qui est parfois pratiqué sous contrôle échographique. Il est réalisé au moyen d’un cathéter Tuyau fin et souple servant à inséminer les spermatozoïdes (lors d’une insémination artificielle) ou à transférer les embryons (après une fécondation in vitro), dans la cavité utérine…. fin et souple introduit par voie vaginale dans l’utérus, la patiente étant allongée en position gynécologique. L’embryon est déposé à l’intérieur de l’utérus.
Les autres embryons sont congelés pour une éventuelle utilisation ultérieure. Après le transfert embryonnaire lors d’une FIV, il est possible de congeler les embryons surnuméraires qui ont une évolution de développement favorable, pour une utilisation ultérieure. La congélation d’embryons offre un bénéfice supplémentaire pour un couple pour aboutir à une grossesse. Une fois congelés, les embryons peuvent demeurer cryoconservés (congelés dans l’azote liquide) pendant plusieurs années, si nécessaire, sans crainte de voir leur qualité altérée. A Bichat, tous les embryons sont congelés par la technique de vitrification, technique de congélation ultrarapide qui permet de limiter la formation de cristaux d’eau délétères pour l’embryon.
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Définition de l'Ovocyte
L’ovocyte est la cellule reproductrice (gamète) de la femme, encore appelée « ovule », contenue dans un follicule. L’ovocyte est sphérique et rempli d’une solution liquidienne appelée « cytoplasme ». Chez la femme, la réserve d’ovules dans les ovaires diminue avec l’âge. La femme nait avec un certain nombre d’ovocytes qui disparaissent progressivement.
Tous les follicules ne contiennent pas forcément un ovocyte, et tous les ovocytes ne sont pas forcément fécondés. Le lendemain de la ponction, les ovocytes fécondés (ou zygotes) sont identifiables par la présence de 2 noyaux, appelés pronucleï : l’un provient de l’ovocyte, l’autre du spermatozoïde. Tous les ovocytes ne sont pas forcément fécondés. L’ovocyte observé à ce stade est soit immature donc incapable d’être fécondé, soit mature et non fécondé, soit mature et fécondé.
Préparation des Ovocytes
Après la ponction, les liquides folliculaires contenant les ovocytes (ou ovules) sont transmis au laboratoire. La préparation des ovocytes après la ponction est une étape cruciale. Dans le cas de l'ICSI, les ovocytes récupérés après la ponction sont débarrassés de leurs cellules folliculaires le jour-même, ce qui permet notamment d’apprécier leur maturité.
Développement Embryonnaire in Vitro
L’objectif est d’obtenir des ovocytes fécondés et des embryons viables dans des milieux de culture au laboratoire. Au laboratoire de biologie de la reproduction, l’évolution des embryons est ensuite accompagnée.
Le suivi du développement embryonnaire dans le cadre d'une FIV. Une fois l’ovocyte et le(s) spermatozoïde(s) mis en contact, que se passe-t-il réellement au laboratoire ? Le développement de l’embryon est réalisé in vitro dans des conditions de développement bien définies. Leur amélioration permet généralement aux couples d’obtenir plusieurs embryons de bonne qualité. Par exemple, le milieu de développement et la température sont très importants. Chez Unilabs, nous utilisons le time-lapse, un incubateur embryonnaire permettant de recréer des conditions de développement stables et identiques à celles de l’utérus. Il est également équipé d’une caméra qui enregistre la division cellulaire en temps réel. La mise en contact des gamètes mâle et femelle a pour but d’aboutir à une fécondation. L’embryon obtenu commence alors à se développer en réalisant des divisions cellulaires.
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Au bout de 24 heures, le zygote (cellule issue de la fécondation) se divise en 2 cellules, puis 4 cellules (40 heures), 8 cellules (60 heures), 64 cellules (stade morula à 96 heures). Au 5e jour, l’embryon atteint le stade d’une centaine de cellules (stade blastocyste). Pendant ces quelques jours décisifs pour les embryons, le biologiste observe attentivement leur développement. Au stade blastocyste à partir de J5, les embryons sont classés selon différents critères morphologiques pour être évalués. Le biologiste peut alors décider quel(s) sera (seront) les meilleurs embryons à transférer.
Dans la culture embryonnaire conventionnelle, les embryons sont mis en culture dans un incubateur leur assurant un environnement stable. Néanmoins, afin d’observer leur évolution et leur aspect morphologique (seul critère actuel d’appréciation de leur qualité) au microscope inversé, il est nécessaire de sortir les boites de culture contenant les embryons. Le centre d’AMP de Bichat s’est doté fin 2015 d’un incubateur de pointe EmbryoScope® permettant un enregistrement en continu en images (time-lapse) du développement embryonnaire préimplantatoire in vitro. L’observation accrue de l’embryon et de son développement depuis la fécondation améliore la sélection embryonnaire pour obtenir une meilleure implantation.
Sur décision du biologiste, le transfert de l’embryon peut être réalisé précocement à J2 ou J3 (stade 4-8 cellules). Lorsque le transfert a lieu à J5 ou J6 sur avis du biologiste, la culture est dite « prolongée ». Comme vous l’avez vu dans la partie précédente, à ce stade, l’embryon est un blastocyste. Dans le corps humain, cette étape correspond au moment où a lieu la migration de l’embryon des trompes vers l’utérus. De plus, l’embryon est assez développé pour pouvoir être évalué au mieux par les biologistes ! Les critères cinétiques et morphologiques sont ainsi évalués pour pouvoir sélectionner les embryons à haut potentiel de succès.
Évaluation de la Qualité Embryonnaire
Après la culture des embryons dans un environnement adapté pendant 2 à 5 jours, leur qualité est évaluée en tenant compte de leur aspect morphologique. Puis un ou deux embryons sont sélectionnés et placés dans la cavité utérine à l’aide d’un cathéter flexible. Au stade blastocyste à partir de J5, les embryons sont classés selon différents critères morphologiques pour être évalués. Par exemple:
- B5 : comme le B4 avec un début d’éclosion de cellules.
- Type C : cellules lisses, pas de cellules individualisables.
Facteurs de Réussite et Risques Associés à la FIV
On estime entre 20 et 30 % le taux de réussite d’un cycle de FIV. Ce taux varie selon les patients mais également selon l’expérience des centres d’aide médicale à la procréation.
Outre le syndrome d’hyperstimulation ovarienne, la FIV semble être associée à un risque plus élevé de naissance prématurée ou par césarienne, et, dans de rares cas, à un risque plus élevé de cancer des ovaires. Des effets indésirables peuvent survenir en cours de traitement. On observe généralement un taux légèrement plus élevé de poids de naissance inférieur à la normale et de naissances prématurées chez les enfants conçus par FIV.
Le syndrome d'hyperstimulation ovarienne est un effet indésirable rare du traitement destiné à stimuler les ovaires lors d'une FIV. Chez 1 à 3 % des femmes traitées, le prélèvement des ovocytes est suivi de symptômes liés à une activité intense des ovaires sous l'action des hormones : maux de ventre, ballonnements, fièvre, nausées, vomissements, diarrhée, etc. Le plus souvent, l’hyperstimulation se manifeste par une augmentation de la taille des ovaires, une gêne ou des douleurs abdominales, des nausées, des vomissements, une diarrhée. Exceptionnellement, l’hyperstimulation ovarienne peut avoir des conséquences sévères (formation de caillots sanguins).
Comme tout geste chirurgical, la ponction ovarienne peut entraîner des complications (hémorragie, infection).
Alternatives et Considérations Supplémentaires
Dans le cas où vos ovocytes ou vos spermatozoïdes ne seraient pas utilisables, votre médecin peut vous orienter vers le don de gamètes. Retrouvez toute l’information sur le don de spermatozoïdes sur www.dondespermatozoides.fr et sur le don d’ovocytes.
Les couples dont certains embryons ont été congelés après une FIV doivent, chaque année, confirmer le renouvellement de la conservation de ces embryons. La conservation des embryons congelés peut aussi être interrompue en cas de séparation ou de désaccord des conjoints ou à l’issue de cinq ans de conservation.
Il peut arriver que le processus soit interrompu pour diverses raisons (non-réponse des ovaires à la stimulation, maturité des ovocytes (ou ovules), caractéristiques du sperme, potentiel évolutif des embryons.
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