Introduction
La fécondation in vitro avec injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (FIV ICSI) est une technique d'assistance médicale à la procréation (AMP) utilisée pour traiter l'infertilité, en particulier l'infertilité masculine. Cette méthode consiste à injecter un seul spermatozoïde directement dans un ovocyte, en laboratoire, afin de faciliter la fécondation. La FIV ICSI est une variante de la fécondation in vitro (FIV) classique, qui consiste à placer les spermatozoïdes au contact de l'ovocyte et de les laisser féconder l'ovocyte par eux-mêmes.
Qu'est-ce que la FIV ICSI ?
En anglais, ICSI signifie « intracytoplasmic sperm injection », ce qui se traduit par injection intracytoplasmique de spermatozoïde. La FIV ICSI est donc une technique utilisée lors d’un parcours PMA (Procréation Médicalement Assistée) qui correspond à une fécondation in vitro avec une micro-injection intracytoplasmique d’un spermatozoïde. On appelle également cette technique « micro-injection », « fécondation assistée » ou « fécondation avec micromanipulation ».
La première fécondation in vitro ICSI fut expérimentée au centre de médecine de la reproduction de l’université libre néerlandophone de Bruxelles. Lors de la FIV-ICSI, un seul spermatozoïde est choisi sur des critères morphologiques.
Indications de la FIV ICSI
La FIV ICSI est particulièrement indiquée dans les situations suivantes :
- Infertilité masculine sévère :
- Oligospermie sévère : nombre très faible de spermatozoïdes recueillis (moins de 1 million de spermatozoïdes par millilitre de sperme).
- Tératospermie sévère : nombre important d'anomalies morphologiques du spermatozoïde. Elle est généralement associée à un fort taux de fragmentation de l’ADN et d’anomalies chromosomiques, qui sont délétères lors de la fécondation et du développement embryonnaire.
- Asthénospermie : Communément appelé « syndrome du spermatozoïde paresseux », cette infertilité masculine entraîne une anomalie du sperme impactant la mobilité des spermatozoïdes pouvant compromettre la fécondation naturelle.
- Absence de spermatozoïdes dans le sperme (azoospermie) : si le sperme ne contient pas de spermatozoïdes et selon la cause de l’azoospermie, des spermatozoïdes peuvent être prélevés chirurgicalement dans les voies génitales masculines ou dans le testicule. Le prélèvement chirurgical peut avoir lieu le jour de la ponction (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 »…. synchrone) ou préalablement à la ponction. Les spermatozoïdes sont alors congelés (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 »….
- Échec de FIV classique : La FIV ICSI est aussi souvent préconisée en cas d’échec d’autres techniques de FIV ou, plus largement, de PMA.
- Risque de transmission d'une maladie infectieuse : Si le partenaire masculin est atteint d’une maladie infectieuse (VIH, hépatite B ou hépatite C), la FIV ICSI permet de limiter le risque de transmission de l’infection à la femme.
- Diagnostic préimplantatoire (DPI) : La réalisation de l’ICSI en contexte de DPI (Diagnostic pré-implantatoire), plus récente, ne représentait en 2004 que 0,5% du volume d’activité totale de l’ICSI.
Déroulement de la FIV ICSI
Hormis le processus de fécondation in vitro qui diffère, le parcours de FIV ICSI est en tout point similaire à celui d’une FIV classique. Le déroulement de la FIV ICSI comprend plusieurs étapes :
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- Stimulation ovarienne : Il débute par la stimulation ovarienne réalisée chez la femme pour stimuler la croissance d’un maximum d’ovocytes. Pour moi, c’était quasiment tous les jours. On nous appelle le soir en nous disant « voilà, votre taux d’hormones était à tant, donc ce soir il faut faire une piqûre de tant de millilitres », jusqu’à ce que les ovocytes soient considérés comme assez matures pour être ponctionnés.
- Ponction ovocytaire : Ceux-ci sont récupérés par ponction ovocytaire. C’est comme un examen chez le gynécologue, ce n’est pas douloureux. Les complications liées au geste chirurgical de ponction (hémorragie, infection, problème anesthésique…) sont rarissimes.
- Recueil du sperme : Parallèlement à cette ponction ovocytaire, le recueil du sperme est réalisé. Du côté du donneur ou du patient, un échantillon de sperme est préparé avec les meilleurs spermatozoïdes, dont on a souvent activé la capacité fécondatrice.
- Sélection des spermatozoïdes : Une micropipette permet de maintenir l’ovocyte par aspiration (à gauche de la photo). Parallèlement, le spermatozoïde est sélectionné est aspiré dans la pipette d’injection (à droite de la photo). Cette sélection a lieu selon des critères morphologiques et de mobilité. 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 à être fécondés est évaluée de manière plus précise. Seuls les ovocytes matures seront micro-injectés. Pour chacun des ovocytes, un spermatozoïdeCellule 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 spermatozoïdeCellule 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 sont ensuite remis dans une boîte de culture dans l’incubateur à 37° C pour les étapes suivantes.
- Micro-injection : Il est ensuite réinjecté au sein de l’ovocyte. Au terme de ces deux processus, l’embryologue dispose de deux gamètes. Il va pouvoir réaliser la phase que l’on appelle ICSI : il va introduire un spermatozoïde dans un des ovules obtenus.
- Culture embryonnaire : Les ovocytes fécondés sont placés en culture afin de permettre le développement embryonnaire.
- Transfert embryonnaire : L'embryon ou les embryons sélectionnés sont transférés dans l'utérus de la femme. Le nombre limité de tentatives prises en charge incite les couples à avoir recours au transfert multiple d’embryons, plutôt qu’au transfert unique. Or le transfert multiple favorise l’occurrence de grossesses multiples, grossesses reconnues comme porteuses de risques. Par conséquent, une réflexion doit être menée sur la possibilité de laisser le choix au couple entre le transfert unique et le transfert multiple.
- Soutien de la phase lutéale : Un traitement hormonal est administré pour favoriser l'implantation de l'embryon et le maintien de la grossesse.
- Test de grossesse : Un test de grossesse est réalisé environ deux semaines après le transfert embryonnaire.
Efficacité de la FIV ICSI
En 2017, selon le rapport médical et scientifique de l’Agence de Biomédecine, 7 863 accouchements ont été réalisés suite à 43 254 tentatives de la fécondation in vitro ICSI. L’ICSI représente 68% de l’ensemble des tentatives de fécondation in vitro en France (Agence de la Biomédecine, Rapport 2017) et 52% dans notre centre pour la même année.
L’analyse des données d’activité française a montré entre 1998 et 2002 une efficacité globale de l’ICSI significativement supérieure à la FIV (80,3% contre 78,4% pour la FIV) en termes de taux d’accouchements par grossesse (données FIVNAT exhaustives à 71%). L’estimation du taux moyen de grossesses cliniques par ponction, basée sur les données de 2002 à 2004 de l’Agence de la biomédecine (données exhaustives à plus de 98%), était de 23,7% pour l’ICSI contre 22,3% pour la FIV, différence non significative.
D’après les données d’efficacité, basées principalement sur le taux de fécondation, et l’avis d’experts des groupes de travail et de lecture, l’ICSI est majoritairement indiquée en cas d’infertilité masculine et après échec de FIV. Il n’a pas été possible de conclure quant à la pertinence de l’augmentation d’activité de l’ICSI de ces dernières années, en se basant sur les données épidémiologiques et les données d’activité disponibles.
Risques et complications de la FIV ICSI
Toutes les techniques médicales exposent à des risques ou des complications et les techniques de FIV ou ICSI n’y échappent pas. Des effets indésirables peuvent survenir en cours de traitement. L’information des couples concernant les risques selon l’état actuel de la science est indispensable.
- Grossesses multiples : Les naissances multiples sont associées au transfert de multiples embryons. Le nombre limité de tentatives prises en charge incite les couples à avoir recours au transfert multiple d’embryons, plutôt qu’au transfert unique. Or le transfert multiple favorise l’occurrence de grossesses multiples, grossesses reconnues comme porteuses de risques.
- Hyperstimulation ovarienne : Elle survient généralement chez des femmes qui ont eu une très forte réponse ovarienne au traitement de stimulation (beaucoup de follicules en échographie et plus de 20 ovocytes à la ponction). A une rétention d’eau. Elle peut commencer pendant la stimulation, mais elle ne peut devenir sévère que si l’on déclenche l’ovulation par Gonadotrophines Chorioniques ou Ovitrelle. Par conséquent, l’attitude de prudence qui consiste à annuler les cycles hyperstimulés permet une prévention efficace. Le meilleur critère est la prise de poids. Si vous êtes dans un cadre tel que celui-là, n’hésitez pas à retourner voir votre gynécologue ou votre centre en urgence. Un bilan sanguin et une échographie s’imposent rapidement. Les hyperstimulations modérées ne nécessitent pas de traitement, en dehors du repos. Les formes sévères nécessitent une hospitalisation avec correction des anomalies par des perfusions, ou par des ponctions d’ascite ou de plèvre. L’hyperstimulation guérit toujours toute seule dans un délai de 15 à 30 jours. Avec les traitements actuels, les risques sont minimes, même si le désagrément et l’inconfort peuvent être importants. Depuis le début de la Fécondation In vitro, aucun cas mortel n’a été rapporté en France.
- Infection : Il peut s’agir d’une infection de l’utérus (endométrite), des trompes (salpingite), plus rarement de pelvipéritonite ou d’abcès de l’ovaire qui nécessite un traitement antibiotique et souvent une cœlioscopie.
- Risque thromboembolique : Le traitement de stimulation ovarienne, en faisant augmenter de façon majeure le taux d’œstrogènes, accroît le risque thromboembolique. Le plus souvent il s’agit d’une phlébite, soit des membres inférieurs soit des membres supérieurs. Le membre devient douloureux, augmente de volume. Il est souvent rouge et chaud.
- Allergies : Les produits qui donnent le plus d’allergie sont les antagonistes (Cetrotide® et Orgalutran®). Il s’agit d’allergie locale avec une réaction cutanée. Les allergies graves sont rares et pour la plupart imprévisibles.
- Torsion d'ovaire : Lors de la stimulation et après, l’ovaire augmente de volume et peut se tordre autour de son pédicule. La torsion d’ovaire survient surtout après la ponction et particulièrement en cas de grossesse débutante. Elle se traduit par une douleur très brutale et très intense (comme un coup de couteau). La douleur est unilatérale et irradie souvent vers le rein et vers l’aine. Fréquemment, l’ovaire se détord tout seul.
- Risques liés à l'anesthésie : Si la ponction est réalisée sous anesthésie générale, le risque anesthésique existe, mais est extrêmement faible. Si la ponction est réalisée sous anesthésie locale, il existe une possibilité de réaction allergique à l’injection de Xylocaïne, et il faut signaler toute réaction anormale que vous auriez pu avoir avec des anesthésies locales (lors des soins dentaires par exemple).
- Hémorragie : La ponction des ovaires consiste à introduire une aiguille dans un organe très vascularisé. Ceci entraîne toujours une petite hémorragie dans l’abdomen. Si elle est un peu importante, elle peut occasionner des douleurs persistantes durant quelques jours. Il s’agit souvent d’un ballonnement abdominal avec constipation et de douleurs dans les épaules.
- Malformations congénitales : Comparés aux enfants conçus naturellement, le taux de malformations congénitales majeures était supérieur chez les enfants issus de FIV et d’ICSI (estimé respectivement en moyenne à 5,9% et 3,6%) (4 études de haut niveau de preuve et 4 études de faible niveau de preuve).
- Anomalies chromosomiques : L’ICSI permet de procréer à des patients infertiles ayant une fréquence accrue d’anomalies chromosomiques (estimée en moyenne à 5,5% contre 0,37% au sein d’une population de donneurs de sperme fertiles et phénotypiquement normaux) (6 études).
Impact sur la santé des enfants nés par FIV ICSI
Qu’en est-il des enfants nés ? Les enfants nés après AMP représentent 3,1% des naissances 2015 et 2016. On estime qu’un enfant sur 32 est issu d’une AMP (Agence de la Biomédecine). Ces naissances ne sont donc pas anecdotiques. Cependant, une légère augmentation des anomalies chez les enfants nés grâce à la fécondation in vitro ont été observées. Elles sont surtout liées aux grossesses multiples qui dépendent principalement du nombre d’embryons transférés. En dehors de cela, il a été rapporté chez les enfants nés après Fécondation In Vitro (avec ou sans micromanipulation) une légère augmentation : des enfants à bas poids de naissance, des naissances prématurées et de certaines malformations. Selon les dernières études et revues, il n’y a pas plus de risques ou de malformations observées après ICSI qu’après la FIV conventionnelle. Ces données méritent encore confirmation et l’on ne sait pas encore aujourd’hui si cela est lié à aux traitements de stimulation de l’ovulation, aux techniques du laboratoire ou tout simplement à l’infertilité du couple. Il semble qu’à la fois l’infertilité du couple et les techniques d’aide à la procréation jouent chacun un rôle.
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De nombreuses études se sont penchées sur la question de la santé des enfants conçus par FIV ICSI. Si des troubles sont possibles, aucun ne semble prédominer. Les altérations observées chez les enfants ne sont pas forcément imputables à la FIV dans la mesure où les couples infertiles peuvent être plus à risque de transmettre à leurs enfants des facteurs responsables de perturbations de santé.
Les phases de gamétogenèse (maturation des ovocytes et des spermatozoïdes) et de développement de l’embryon avant son implantation dans l’utérus sont particulièrement sensibles. Ce qui correspond aux phases où des manipulations ont lieu, dans le cadre de la procréation artificielle. Les traitements hormonaux de stimulation ovarienne mis en place pour récolter les ovocytes maternels, les conditions dans lesquelles les embryons sont conçus et cultivés in vitro puis, parfois, congelés plus ou moins longtemps avant d’être décongelés font partie des procédures les plus suspectées d’être à l’origine des troubles observés. Notamment, par leur impact sur les phénomènes épigénétiques (la manière dont est régulée l’expression des gènes).
L’Académie de médecine évoque aussi les modifications épigénétiques liées aux milieux de culture des embryons. Par ailleurs, les liens entre ces troubles et les conditions de naissance passent aussi par les risques accrus, dans le cadre des PMA, de grossesses multiples et de prématurité.
Recommandations
Il serait souhaitable de mettre à jour les recommandations relatives à la prise en charge de l’infertilité en France, notamment en termes de définitions de l’examen clinique spécifique à chaque membre du couple, réalisé avant toute prise en charge en AMP.
L’information des couples concernant les risques selon l’état actuel de la science est indispensable. Ce rapport a mis en exergue la nécessité du suivi des enfants issus de l’AMP, et tout particulièrement de l’ICSI, en tenant compte des questions éthiques posées.
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Malgré les incertitudes, l’ANM plaide pour qu’une meilleure information soit donnée aux personnes ayant recours à la FIV, notamment sur l’absence de risque authentifié mais aussi sur les risques potentiels de ce mode de procréation pour la santé à moyen et à long terme des enfants qui naîtront. Et pour qu’en cas d’apparition de troubles de la santé chez leur enfant, la prise en compte des conditions de conception puisse conduire à une meilleure prise en charge. Par exemple, étant donné le risque cardio vasculaire, les parents pourraient être incités à informer leurs enfants, à mettre en place un suivi précoce et des habitudes hygiéno-diététiques appropriées.
