Introduction
L'insémination artificielle et la fécondation in vitro (FIV) ont considérablement évolué au fil des ans, offrant de nouvelles perspectives pour les couples confrontés à des problèmes de fertilité. Des premières tentatives empiriques aux techniques de pointe actuelles, cet article retrace l'évolution de ces méthodes, en mettant en évidence les progrès scientifiques, les innovations technologiques et les considérations éthiques qui ont façonné leur développement.
Les Premiers Pas de la Maternité de Substitution
L'idée de la maternité de substitution ne date pas d'hier. En effet, on en trouve des traces dans la Bible, plus précisément dans le Livre de la Genèse, avec l'histoire d'Abraham et de Sarah. Sarah, étant stérile, demanda à sa servante Agar de porter l'enfant d'Abraham. Il s'agit du premier cas connu de maternité de substitution traditionnelle, où la conception se fait avec l'ovule de la mère porteuse et le sperme du père.
Cependant, cette pratique a longtemps été confrontée à des obstacles moraux et légaux. Les enfants nés de cette manière étaient souvent considérés comme illégitimes.
La Découverte du Spermatozoïde et les Premiers Contrats
La recherche active dans le domaine de la reproduction a débuté en 1677, lorsque Lavenhoek, le fondateur de la microscopie scientifique, a étudié le sperme en détail et a découvert le spermatozoïde.
Le premier accord juridique concernant la maternité de substitution traditionnelle altruiste a été conclu en 1976 par l'avocat Noel Keane. En 1980, le premier contrat de maternité de substitution traditionnelle compensée a été signé entre des parents d'intention étrangers et une mère porteuse, Elizabeth Kane, aux États-Unis.
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Le Cas de l'Enfant M. et l'Évolution Légale
L'un des cas les plus célèbres de l'histoire de la maternité de substitution traditionnelle est celui de "l'enfant M." en 1984-1986. Les époux Bill et Betsy Stern avaient conclu un accord avec la mère porteuse Mary Beth Whitehead pour 10 000 $. Whitehead, après avoir donné naissance à Melissa Stern, a refusé de signer les papiers et de remettre le bébé aux futurs parents. Après une longue bataille judiciaire, le père a obtenu la tutelle complète et la mère porteuse a obtenu le droit de rendre visite à l'enfant.
Aujourd'hui, la gestation pour autrui commerciale est légale dans de nombreux États américains, ainsi que dans certains pays comme l'Ukraine et la Russie.
Les Pionniers de la Gestation Pour Autrui
Patrick Steptoe et Robert Edwards, de Grande-Bretagne, sont considérés comme les pionniers de la gestation pour autrui. En 1989, ils ont réussi à transférer des embryons de parents génétiques, créés par FIV, à la sœur d'une femme infertile.
Selon les statistiques, cette option de naissance viable a permis la naissance de 18 400 bébés entre 1999 et 2013.
La Fécondation In Vitro : Une Révolution dans le Traitement de l'Infertilité
La fécondation in vitro (FIV) est une technique qui consiste à féconder un ovocyte avec un spermatozoïde "in vitro", c'est-à-dire en dehors du corps de la femme, puis à implanter l'œuf fécondé dans l'utérus.
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Lorsque la FIV est envisagée, le couple doit signer différents consentements, tant auprès des cliniciens que des biologistes, autorisant le traitement de la patiente, le traitement des gamètes et la congélation d'éventuels embryons surnuméraires. Les sérologies nécessaires sont les mêmes que celles requises avant l'insémination artificielle. De plus, un prélèvement local récent est également demandé : prélèvement vaginal à la recherche de germes banals, chlamydiae, mycoplasmes chez la femme, spermoculture et/ou uroculture.
Préparation des Ovaires et Recueil Ovocytaire
Différentes méthodes sont utilisées pour préparer les ovaires au recueil ovocytaire : le cycle naturel, l'induction de l'ovulation par citrate de clomiphène, les stimulations de l'ovulation par l'association citrate de clomiphène/FSH recombinante ou l'administration de FSH recombinante en association ou non avec un agoniste.
Le premier enfant né après un cycle de fécondation in vitro est le résultat du recueil d'un ovocyte au cours d'un cycle naturel (par le Docteur Steptoe en 1978). Bien que cette méthode permette la sélection naturelle d'un ovocyte mature par les moyens de régulations endogènes, le transfert d'un seul embryon en réduit l'efficacité en terme de taux de grossesse. Lors d'un cycle naturel, le taux de succès du recueil de l'ovocyte est de 50 % et le taux de grossesse par cycle est d'environ 3 % seulement. Par ailleurs, le recueil d'un ovocyte lors d'un cycle naturel requiert un monitorage de l'ovulation extrêmement précis afin de détecter le pic préovulatoire de LH et réaliser la ponction ovarienne avant la rupture folliculaire. Le prélèvement ovocytaire peut être décidé soit à partir du pic spontané de LH (il faut alors accepter de réaliser la ponction folliculaire et la FIV à toutes les heures du jour et de la nuit), soit à partir d'une injection déclenchante d'hCG dès que le diamètre du follicule atteint 18 mm de diamètre avec une sécrétion œstrogénique.
Les cycles induits par le citrate de clomiphène (150 mg/jour pendant 5 jours en débutant entre le 2e et le 5e jour du cycle) permettent le développement de 1 à 3 follicules. Le taux de grossesses cliniques par cycle est d'environ 10 %. Le monitorage de l'ovulation a les mêmes impératifs que celui des cycles spontanés.
Stimulation de l'Ovulation : Augmenter les Chances de Succès
La stimulation de l'ovulation diffère donc de l'induction de l'ovulation : le but de l'induction de l'ovulation est d'amener une patiente anovulatoire ou dysovulatoire à ovuler en se rapprochant le plus possible de ce que serait une ovulation physiologique, c'est-à-dire en provoquant la maturation et l'ovulation d'un seul follicule. Inversement, le but de la stimulation de l'ovulation est d'augmenter les phénomènes naturels de façon à permettre la maturation simultanée de plusieurs follicules. Ainsi, en recueillant plusieurs ovocytes, les chances sont meilleures d'en avoir au moins un qui puisse être fécondé in vitro. Si plusieurs embryons sont obtenus, les chances sont augmentées qu'au moins un d'entre eux soit apte à la nidation. Un autre avantage de la stimulation de l'ovulation est de permettre de prendre le contrôle du cycle et donc de ne plus être soumis aux phénomènes endocriniens spontanés de la patiente. Cela permet de réaliser le prélèvement ovocytaire à l'heure choisie par l'équipe. Mais un des inconvénients de la stimulation de l'ovulation est de réaliser une maturation ovocytaire sans doute moins complète et globalement de moins bonne qualité que si les processus de régulation physiologique sont conservés. En particulier, parmi les ovocytes réactivés, tous ne sont pas au même stade de maturation.
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Les principes de la stimulation de l'ovulation sont de renforcer les processus de recrutement et de maturation folliculaires, qui sont essentiellement dépendants de FSH. Leur efficacité respective est parfois difficile à comparer car un même protocole peut donner des résultats différents selon la façon dont est monitorée la réponse ovarienne, et selon les équipes. La prescription de certains produits (gonadotrophines) est donc nécessaire.
Monitorage de la Réponse Ovarienne
Un des critères essentiels du monitorage est constitué par l'évaluation du taux d'œstrogènes plasmatiques en dosant le 17-β-estradiol. Ce taux est d'autant plus élevé que le nombre de follicules recrutés est important, et que leur volume (et donc le nombre de cellules sécrétantes) est augmenté. Le taux d'œstrogène est donc relié de façon quantitative à la réponse ovarienne. Il y a aussi une relation qualitative car l'évolution du taux d'œstrogènes a une influence pronostique sur le résultat obtenu par fécondation in vitro. Le suivi régulier du taux de LH est indispensable dans tous les protocoles qui ne comportent pas de blocage hypophysaire. La survenue prématurée d'un pic de LH amène le plus souvent à annuler le cycle. Le dosage peut être réalisé par méthode radioimmunologique ou immunoenzymatique rapide au niveau plasmatique, ou au niveau urinaire par méthode enzymatique.
L'échographie permet d'avoir une notion morphologique du développement folliculaire au niveau ovarien. L'échographie renseigne donc sur le nombre de follicules qui ont pu être recrutés par la thérapeutique de stimulation, ainsi que sur leur développement (noter leur diamètre respectif). Sans qu'il y ait de relation précise entre la mesure du développement folliculaire et le degré de maturation auquel on est parvenu, la confrontation des données de l'examen échographique avec le taux d'œstrogènes permet d'approcher cette notion. Cet examen permet également de mesurer l'épaisseur de l'endomètre et de décrire son échogénicité.
Ces critères peuvent être variables selon la méthode de stimulation de l'ovulation. Avec l'utilisation de la FSH recombinante seule, le volume folliculaire correspondant à un ovocyte mature est plus faible qu'avec les autres types de stimulation. Chaque type de protocole a donc ses propres critères de maturité. Ces critères sont aussi variables d'une équipe à une autre en fonction de la méthode de dosage des œstrogènes, du matériel échographique employé et de l'opérateur.
Le déclenchement est le plus souvent réalisé par injection de 5000 à 10000 UI d'hCG et la ponction folliculaire est programmée 34 à 36 heures plus tard.
Prélèvement Folliculaire et Culture Embryonnaire
Aux débuts de la FIV, les prélèvements folliculaires se faisaient par cœlioscopie. Progressivement les méthodes de prélèvement en ambulatoire sous contrôle échographique se sont développées et sont devenues la méthode standard et unique de prélèvement. Tout au long de la procédure du prélèvement folliculaire il est important que les ovocytes recueillis ne risquent pas d'être en contact avec un produit toxique. Le liquide folliculaire ainsi recueilli est immédiatement transmis au biologiste qui compte les complexes cumulo-ovocytaires. Lorsque le laboratoire se trouve à quelque distance du lieu où le prélèvement folliculaire a lieu, il est possible de transporter les liquides folliculaires sans altérer les capacités de fécondation des ovocytes. Il est nécessaire d'observer quelques précautions techniques, notamment pour conserver une température la plus proche possible de 37° pendant toute la durée du transport.
Principalement, la culture embryonnaire est un processus de sélection. Si en raison du faible nombre d’embryons de bonne qualité la sélection est terminée, nous pourrons réaliser le transfert à des phases précoces, comme le 2ème ou 3ème jour. Une autre situation à laquelle nous pouvons faire face est une cohorte embryonnaire de bonne qualité le 3ème jour, avec plus de 3 embryons d’excellente qualité. Si à ce moment-là nous réalisons le transfert, la sélection pourrait se faire par hasard et déboucher sur le choix d’embryons étant destinés à se bloquer ou à ne pas évoluer. Aux 2ème et 3ème jours, l’embryon subit ses premières divisions ; à ces moments, le potentiel de l’embryon dépend de la qualité de l’ovocyte puisqu’il est tôt pour que les processus d’expression génétique commencent. À partir du 3ème jour, l’embryon a sa propre identité, et a ainsi la possibilité de continuer jusqu’à la phase de blastocyste ou de souffrir un blocage dans son développement.
Culture Prolongée et Biopsies Embryonnaires
Est-il possible que le fait de maintenir les embryons en culture plus longtemps puisse entraîner leur blocage du fait de ne pas se trouver dans l’utérus? Il s’agit-là d’une grande crainte, et cela dépend en grande mesure du laboratoire de Fécondation In Vitro (FIV). À l’Instituto Bernabeu, ils ont une grande expérience dans la réalisation de la culture prolongée. La combinaison des milieux de culture utilisés et les conditions dans lesquelles est réalisé la culture leur offre un taux élevé de formation de blastocystes, qui oscille autour de 60 % voire même plus, tel que dans le don d’ovocytes, parvenant à 70 %. En maintenant la culture jusqu’au 5ème jour, ils obtiennent les embryons qui possèdent réellement la capacité de développement, en évitant les transferts futiles, le 3ème jour, d’embryons qui sont destinés à se bloquer. Une autre des craintes possibles est la survie des blastocystes à la cryoconservation.
Si nous nous centrons maintenant sur les biopsies embryonnaires, la réalisation du processus le 5ème jour présente de nombreux avantages par rapport à sa réalisation le 3ème jour. En premier lieu, seuls subiront une biopsie les embryons qui atteignent réellement la phase de blastocyste.
L'ICSI : Une Solution pour les Problèmes de Fertilité Masculine
Dans les cas d'infertilité masculine, où les spermatozoïdes sont peu nombreux, peu mobiles ou présentent des anomalies, l'injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) est une technique couramment utilisée. L'ICSI consiste à injecter directement un spermatozoïde dans l'ovocyte.
Techniques de Préparation des Spermatozoïdes
Plusieurs techniques sont utilisées pour préparer les spermatozoïdes avant l'insémination ou la FIV :
- Prélèvement des spermatozoïdes du parenchyme testiculaire avec des aiguilles.
- Lavage des spermatozoïdes pour éliminer les débris et les cellules mortes.
- Utilisation de substances pour augmenter le taux d'AMPc et améliorer la mobilité des spermatozoïdes.
FIV Classique vs ICSI : Un Choix Délicat
Dans certains cas, le choix entre la FIV classique (FIVc) et l'ICSI peut être délicat. La FIVc consiste à mettre en contact les ovocytes et les spermatozoïdes dans une boîte de Pétri et à laisser la fécondation se produire naturellement.
Techniques Alternatives d'Insémination
Certaines techniques alternatives d'insémination, comme la SUZI (subzonal insemination), où les spermatozoïdes sont injectés entre l'ovocyte et la zone pellucide, ont été abandonnées en raison de résultats décevants et d'un risque élevé de polyspermie.
Les Manipulations en ICSI
Les manipulations en ICSI sont plus complexes que dans le cas d'une FIV classique. Elles consistent notamment à :
- Sélectionner les spermatozoïdes les plus lourds et les plus normaux.
- Immobiliser et aspirer un spermatozoïde.
- Éliminer les spermatozoïdes anormaux.
L'Évolution des Gonadotrophines
L'évolution des gonadotrophines a également joué un rôle crucial dans l'amélioration des taux de succès de la FIV. La première FSH utilisée en clinique était d'origine urinaire (FSHu). Cependant, la FSH recombinante (FSHr), produite par génie génétique, a permis d'obtenir une hormone plus pure et plus constante.
Les Avantages de la FSH Recombinante
La FSHr présente plusieurs avantages par rapport à la FSHu :
- Activité biologique plus forte in vitro.
- Demi-vie plus courte.
- Constance d'un lot à l'autre.
Cryoconservation des Ovocytes et des Embryons
La cryoconservation des ovocytes et des embryons est une technique qui permet de préserver la fertilité des femmes qui doivent subir un traitement stérilisant ou qui souhaitent retarder leur grossesse. Les techniques de cryoconservation ont considérablement évolué, passant de la congélation lente à la vitrification, qui permet une congélation ultrarapide et réduit le risque de formation de cristaux de glace.
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