L'ICSI, ou injection intracytoplasmique de spermatozoïdes, est une technique de procréation médicalement assistée (PMA) qui offre une solution avancée pour les couples confrontés à des problèmes d'infertilité, particulièrement ceux liés à des anomalies spermatiques. Variante de la fécondation in vitro (FIV), l'ICSI consiste à injecter directement un spermatozoïde dans un ovocyte mature. Pratiquée en France depuis 1994, elle représente un progrès majeur dans le domaine de la PMA.
Définition et Principe de l'ICSI
L’ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection), également connue sous les noms de « micro-injection », « fécondation assistée » ou « fécondation avec micromanipulation », 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. Cette technique consiste en l’injection d’un seul spermatozoïde dans l’ovocyte. Pour chacun des ovocytes, un spermatozoïde est sélectionné puis injecté à l’intérieur de l’ovocyte. Cette micro-injection est renouvelée pour chaque ovocyte fécondable.
Indications de l'ICSI
L'ICSI est principalement indiquée en cas d'altérations spermatiques majeures. Elle est privilégiée chez les hommes présentant une incompétence des spermatozoïdes, notamment en cas d'oligo-asthéno-tératospermie, à savoir un nombre trop faible de spermatozoïdes, une diminution de leur mobilité et une augmentation des formes anormales. Plus précisément, les indications pour la réalisation de l’ICSI se basent sur une étude de fertilité exhaustive du couple et incluent :
- Oligozoospermie ou cryptozoospermie : diminution sévère du nombre de spermatozoïdes.
- Asthénozoospermie : diminution sévère de la mobilité spermatique, incluant des échantillons avec une absence totale de mobilité.
- Teratozoospermie : nombre élevé de spermatozoïdes anormaux.
- Azoospermie obstructive : absence complète de spermatozoïdes dans l’éjaculat à cause d’une obstruction. Dans ce cas, 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 (ICSI synchrone) ou préalablement à la ponction. Les spermatozoïdes sont alors congelés.
- Obtention d’un faible nombre d’ovocytes dans la ponction folliculaire.
- Échecs d’IIU, ou lorsqu'une cause d’infertilité féminine a été retrouvée (endométriose, trompes obstruées…).
- En cas d’échec de fécondation après FIV conventionnelle.
- Azoospermie, quand l’éjaculat ne contient pas de spermatozoïdes. La microinjection s’effectue alors à partir de spermatozoïdes d’origine testiculaire (issus d’une biopsie testiculaire).
L’ICSI intervient au moment de la mise en contact des spermatozoïdes et de l’ovocyte.
Déroulement de l'ICSI
Le déroulement d'une ICSI est sensiblement le même que pour une FIV classique, à savoir :
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- Stimulation hormonale : La patiente subit une stimulation hormonale pour favoriser le développement de plusieurs follicules ovariens. Pour la patiente, 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.
- Recueil des ovocytes (ponction folliculaire) : 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 déclanchement de l'ovulation. 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. C’est comme un examen chez le gynécologue, ce n’est pas douloureux.
- Préparation des gamètes :
- Les ovocytes sont débarrassés de leurs cellules folliculaires (décoronisation) pour ne garder que l'ovocyte mature. La capacité des ovocytes à être fécondés est évaluée de manière plus précise. Seuls les ovocytes matures seront micro-injectés.
- Un recueil de sperme est réalisé pour le patient. Un délai d’abstinence préalable de 24 heures minimum à 7 jours maximum est conseillé. Le sperme est préparé afin de sélectionner les spermatozoïdes les plus fécondants.
- Micro-injection : Sous microscope, le biologiste va choisir un spermatozoïde mobile, le prélever avec une micropipette puis l'injecter dans le cytoplasme de l'ovocyte. Grace à un système de micromanipulateurs montés sur un microscope, l’ovocyte est maintenu en place et un spermatozoïde est injecté directement à l’intérieur via une pipette d’injection. Au préalable de cette injection, les spermatozoïdes sont ralentis dans un milieu visqueux et leur flagelle est immobilisé pour permettre leur aspiration dans la pipette et l’injection sans risquer de provoquer des dégâts sur le cytosquelette du cytoplasme.
- Culture embryonnaire : Les ovocytes sont ensuite remis dans une boîte de culture dans l’incubateur à 37° C pour les étapes suivantes. Le lendemain, on va contrôler dans l'incubateur si une fécondation a été obtenue. 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. 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.
- Transfert embryonnaire : Puis un ou deux embryons sont sélectionnés et placés dans la cavité utérine à l’aide d’un cathéter flexible.
- Congélation des embryons surnuméraires : 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.
Taux de Réussite de l'ICSI
Le taux de réussite de l'ICSI dépend de plusieurs facteurs, notamment de l'âge de la patiente.
Risques et Effets Indésirables
Les risques de l'ICSI sont ceux liés à la stimulation hormonale pour la patiente (hyperstimulation ovarienne notamment), les risques inhérents à la ponction avec risque de saignement, d'infection ou de lésion des organes pelviens. Mais le risque majeur reste celui de l'échec.
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. Les complications liées au geste chirurgical de ponction (hémorragie, infection, problème anesthésique…) sont rarissimes. Celles qui sont liées à une réponse excessive à la stimulation ovarienne, appelée hyperstimulation, sont également rares. Elles se traduisent par un gonflement et des douleurs abdominales, une prise de poids brutale, des troubles digestifs et parfois une gêne respiratoire. Concernant les risques de cancer, aucune donnée ne permet aujourd’hui de mettre en cause les traitements liés à l’Assistance Médicale à la Procréation.
Prise en Charge en France
En France, il est possible de faire quatre tentatives de FIV ou d'ICSI, prises en charges par l'Assurance Maladie jusqu'à la 43ème année de la femme. La France est l’un des rares pays à rembourser les procédures de PMA.
ICSI dans le Domaine Équin
L’intra-cytoplasmic sperm injection (ICSI) est une biotechnologie de la reproduction qui consiste à injecter un spermatozoïde directement dans un ovocyte mature (c’est-à-dire apte à la fécondation). Ce dernier, ainsi fécondé, est mis en développement in vitro pendant une semaine jusqu’à atteindre le stade blastocyste. L’embryon est ensuite réimplanté immédiatement dans une jument receveuse ou congelé dans l’azote liquide pour un transfert ultérieur.
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Cette technique n’est pas spécifique à l’espèce équine. Elle est notamment utilisée en médecine humaine lorsque la fécondation in vitro (FIV) classique n’est pas utilisable (faible qualité de semence).
Déroulement de l'ICSI chez les Juments
- Récolte des ovocytes de la jument donneuse : Les ovocytes sont récoltés par ponction transvaginale écho-guidée. La jument donneuse est placée dans une barre de contention et est tranquillisée et analgésiée afin d’éviter toute douleur.
- Recherche des ovocytes sous loupe binoculaire : Une fois collectés, les liquides sont filtrés puis observés sous loupe binoculaire placée dans une hotte à flux laminaire horizontal pour rester dans un environnement stérile.
- Maturation des ovocytes in vitro : Les ovocytes immatures récoltés sont mis en maturation dans des conditions atmosphériques particulières (5% de CO2, 38,5°C) pendant 28 à 30 heures. L’objectif de cette étape est l’obtention d’un ovocyte apte à la fécondation, correspondant au stade métaphase II, où une partie du matériel génétique a été expulsé dans le globule polaire.
- Injection du spermatozoïde dans l’ovocyte : Grace à un système de micromanipulateurs montés sur un microscope, l’ovocyte est maintenu en place et un spermatozoïde est injecté directement à l’intérieur via une pipette d’injection.
- Développement des ovocytes fécondés in vitro : Une fois l’injection du spermatozoïde dans l’ooplasme réalisée, les ovocytes fécondés sont de nouveau placés dans un incubateur. La culture va durer au minimum 7 jours dans une atmosphère à 5% de CO2 et 5% d’O2, à une température de 38,5°C.
Chiffres Clés (Équin)
- Le taux de collecte des ovocytes par ponction transvaginale sur des follicules immatures est en moyenne de 50%.
- Le taux de maturation in vitro des ovocytes se situe entre 65 et 70% si les ovocytes sont mis en incubateur à la suite de la collecte.
- Après la fécondation par ICSI, le taux de blastocystes obtenus lors du développement in vitro est beaucoup plus faible, de l’ordre de 17 à 20%.
- Au final, le nombre de blastocystes obtenus en moyenne par séance de ponction est de 1,2.
Facteurs Influant sur la Réussite de l'ICSI (Équin)
Plusieurs facteurs peuvent influencer négativement les résultats, notamment la qualité de l’ovocyte qui diminue avec l’âge de la jument donneuse, la saison, et la qualité de la semence de l’étalon utilisé.
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