La cryoconservation embryonnaire est devenue une composante essentielle des traitements de procréation médicalement assistée (PMA), offrant aux couples infertiles des chances accrues de concevoir. Cet article explore en profondeur les techniques de congélation embryonnaire, les processus de décongélation, les facteurs influençant la survie des embryons et les perspectives d'avenir de cette technologie.
Introduction
La congélation d'embryons, également appelée cryoconservation, est une technique qui permet de conserver des embryons à très basse température, généralement dans de l'azote liquide à -196°C. Ce processus suspend l'activité biologique, permettant de stocker les embryons pendant de longues périodes sans altérer leur viabilité. Lors des cycles de fécondation in vitro (FIV), lorsque plusieurs embryons de bonne qualité sont disponibles, la cryoconservation des embryons surnuméraires est une pratique courante. Ces embryons peuvent être conservés pour de futures tentatives de transfert, offrant ainsi aux couples la possibilité d'avoir d'autres enfants sans subir de nouveaux cycles de stimulation ovarienne.
Techniques de cryoconservation : Congélation lente vs. Vitrification
Il existe deux principales techniques de cryoconservation embryonnaire : la congélation lente et la vitrification.
Congélation lente
La congélation lente est une méthode traditionnelle qui consiste à abaisser progressivement la température des embryons tout en contrôlant la formation de cristaux de glace. Cette technique utilise de faibles concentrations de cryoprotecteurs, des substances qui protègent les cellules contre les dommages causés par la congélation.
Vitrification
La vitrification est une technique plus récente qui vise à éviter la formation de cristaux de glace en augmentant la concentration de cryoprotecteurs et en utilisant une vitesse de refroidissement ultra-rapide. Cette méthode permet de solidifier l'embryon dans un état semblable à du verre, d'où son nom. La vitrification a été développée parce que la congélation traditionnelle ne fonctionnait pas avec les ovocytes. C’est comme à la maison: on peut congeler le poulet mais pas les œufs, car ils contiennent beaucoup d’eau qui forme des cristaux de glace qui brisent leurs structures si délicates lors de la congélation.
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La vitrification est une technique de congélation ultrarapide qui se base sur l’emploi des grandes concentrations de cryoprotecteur et des vitesses de refroidissement excessivement élevées qui évitent la formation de cristaux. La vitrification consiste en une descente en température de 20°C à - 196°C, ultra rapide, à une vitesse de - 2 500°C/minute (système fermé, absence de contact direct de l’échantillon avec l’azote liquide). Comparée à l'ancienne technique de congélation lente, elle permet de limiter la formation de cristaux de glace à l'origine de la lyse des cellules embryonnaire.
Le processus de congélation embryonnaire
Le processus de congélation des embryons prend quelques heures. Pour être congelé, l’embryon formé en grande partie d’eau subit une préparation ou l’eau est remplacée par un cryoprotecteur, un « antigel biologique ». Enfin, on abaisse progressivement leur température, jusqu’à -196°C, dans un appareil automatique, et selon des critères très stricts.
Ils commencent à nager dans une solution cryoprotectrice qui essaie d’empêcher la formation de cristaux de glace et ils sont doucement aspirés dans les paillettes, qui sont à leur tour introduites dans une machine de congélation où la température baisse progressivement jusqu’à -196 degrés Celsius en 90 minutes environ.
Les embryons sélectionnés pour la congélation sont placés dans une solution cryoprotectrice (sorte d’antigel) qui les protège contre la formation de cristaux de glace intracellulaires qui pourraient les détruire. Puis ils sont placés dans une paillette fermée par un bouchon et portant une identification indélébile : nom du couple et nombre d’embryons. Ils sont ensuite refroidis progressivement avant d’être plongés dans l’azote liquide à -196°C.A cette température, toute activité cellulaire cesse et la vie est suspendue dans le temps.
Le processus de décongélation embryonnaire
Le processus de dévitrification des embryons est un processus relativement rapide qui dure environ 15 minutes. Au moment choisi pour leur transfert, les embryons sont réchauffés, placés dans un milieu de culture de manière à éliminer la solution cryoprotectrice, puis transférés dans l’utérus.La paillette contenant l’embryon est sortie de l’azote liquide. Si la préparation de l'endomètre est jugée satisfaisante, nous procéderons alors à la décongélation de 1 ou plusieurs embryons.
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Facteurs influençant la survie des embryons
Plusieurs facteurs peuvent influencer la survie des embryons lors de la congélation et de la décongélation, notamment :
- La qualité de l'embryon : Les embryons de bonne qualité ont plus de chances de survivre à la cryoconservation que les embryons de qualité inférieure. Ces embryons ont peu de chances de résister à la congélation, surtout si le degré de fragmentation est important.
- La technique de cryoconservation utilisée : La vitrification est généralement considérée comme plus efficace que la congélation lente, car elle réduit le risque de formation de cristaux de glace.
- L'expérience du laboratoire de FIV : Les laboratoires de FIV expérimentés ont tendance à obtenir de meilleurs résultats en matière de cryoconservation embryonnaire.
- Le stade de développement de l'embryon : On peut les congeler à divers stades de développement: à partir du jour de la fécondation, ce jour-là ils n’ont encore qu’une seule cellule1, jusqu’à cinq ou six jours plus tard, au stade de blastocyste2, déjà avec de nombreuses cellules, bien que leur taille soit la même.
Impact sur la santé des enfants nés après décongélation d'embryons
Les données sur la santé des enfants nés après une décongélation d’embryons sont continuellement révisées et analysées. De très nombreux facteurs très difficiles à analyser individuellement (âge maternel, poids maternel, environnement de développement, cause de la stérilité, etc.) influent sur le développement du bébé.
Avantages de la cryoconservation embryonnaire
La cryoconservation embryonnaire offre de nombreux avantages, notamment :
- Augmentation des chances de grossesse : La cryoconservation permet aux couples de conserver des embryons pour de futures tentatives de transfert, augmentant ainsi leurs chances globales de concevoir. Cette technique permet d’optimiser le traitement de PMA utilisé en augmentant le taux de grossesse par ponction, car avec un seul cycle de stimulation ovarienne il est possible de transférer des embryons plus d’une fois.
- Réduction du risque de grossesses multiples : La cryoconservation permet de transférer un seul embryon à la fois, réduisant ainsi le risque de grossesses multiples, qui sont associées à des complications pour la mère et le bébé.
- Préservation de la fertilité : La cryoconservation peut être utilisée pour préserver la fertilité des femmes qui doivent subir un traitement médical susceptible d'endommager leurs ovocytes, comme la chimiothérapie ou la radiothérapie.
- Flexibilité : La cryoconservation offre aux couples une plus grande flexibilité dans la planification de leur famille, car ils peuvent choisir le moment idéal pour transférer leurs embryons congelés.
Limites et considérations éthiques
Bien que la cryoconservation embryonnaire offre de nombreux avantages, il est important de prendre en compte certaines limites et considérations éthiques :
- Coût : La cryoconservation peut être coûteuse, car elle implique des frais de congélation, de stockage et de décongélation.
- Survie des embryons : Il est cependant difficile de prévoir si un embryon supportera ou non la décongélation. Il arrive que les embryons ne supportent pas la décongélation ; ils sont alors écartés du transfert. Seuls ceux présentant au moins 50% de cellules intactes sont transférés dans l’utérus. En pratique, les 2/3 seulement des embryons congelés après 2 jours de culture retrouvent leur aspect morphologique initial et en outre leur taux de nidation est 3 fois plus faible que celui des embryons frais. Ces résultats s’expliquent en partie par les effets néfastes de la congélation, mais aussi par le fait que l’on transfère d’abord, lors de la tentative de FIV +/- ICSI, les embryons jugés les plus viables et que ce sont donc les moins viables qui sont congelés.
- Statut des embryons congelés : La question du statut juridique et moral des embryons congelés soulève des questions éthiques complexes, notamment en ce qui concerne leur devenir en cas de divorce, de décès ou de perte de contact avec les parents.
- Le couple peut-il refuser la congélation ? Oui, la congélation des embryons nécessite de la part des couples la signature d’un protocole d’accord. Ils ont donc tout à fait le droit de refuser.Les motifs de refus les plus fréquents sont le manque d’information sur le risque de cette technique et sur la santé des enfants ; beaucoup changent donc d’avis après avoir discuté avec l’équipe médicale.
L'avenir de la cryoconservation embryonnaire
L'avenir de la cryoconservation embryonnaire s'annonce prometteur, avec des recherches en cours visant à améliorer les techniques de congélation et de décongélation, à identifier les facteurs prédictifs de la survie des embryons et à évaluer l'impact à long terme de la cryoconservation sur la santé des enfants nés après transfert d'embryons congelés.
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Conservation des embryons
Dans tous les laboratoires les conteneurs de sperme, d’ovocytes et d’embryons sont blancs ou en acier, très sérieux et monotones. D’après ce que les patients m’expliquent, ils ne savent pas beaucoup au sujet de la survie des embryons congelés. Certains imaginent des murs entiers pleins d’armoires avec des lits superposés, d’autres pensent qu’ils sont dans des pièces ressemblant à d’énormes réfrigérateurs, d’autres croient qu’ils habitent dans des capsules de médicaments placées dans des panneaux de cellules comme les abeilles…., mais la vérité c’est qu’ils sont microscopiques et qu’ils prennent très peu de place.
Les habitants de la crèche du froid vivent dans des conteneurs avec des compartiments dans lesquels frères et sœurs sont placés ensemble dans des gobelets en plastique, chaque famille d’une couleur différente. Dans les gobelets, ils dorment dans des tubes blancs en plastique qui s’appellent «paillettes» et chacune peut contenir un, deux ou trois embryons. Ces tubes contiennent une tige aussi d’une certaine couleur marquée avec le nom correspondant.
Durée de conservation des embryons
Il n’y a pas à l’heure actuelle de durée limite pour la conservation des embryons cryopréservés. Ainsi des enfants sont nés en bonne santé après transfert d’embryons conservés pendant 12 ans.
Sûrement, il n’existe pas de limite de temps pour la vie d’un embryon en état de congélation. Justement, à cet égard, c’est en 2006 que l’on a présenté lors du Congrès de la Société Espagnole de Fertilité le record de notre Programme d’Adoption d’Embryons: un garçon est né d’un embryon qui portait 13 ans et demi congelé. Si l’on dispose de plusieurs embryons de bonne qualité, il est nécessaire de cryopréserver ces embryons surnuméraires, qui sont ainsi conservés pour de futures tentatives.
Tous les deux ans, la Clinique Eugin contacte les patientes qui ont des embryons vitrifiés pour confirmer si elles désirent garder leurs embryons congelés afin de réaliser un éventuel nouvel essai. Nous vous demanderons régulièrement (tous les 2 ans) si vous souhaitez conserver vos embryons congelés pour faire une nouvelle tentative.
Préparation pour le transfert d'embryons congelés
Le traitement pour un transfert d’embryon congelé est beaucoup plus simple que pour une FIV. Le cycle de transfert d’embryons congelés peut être, selon les équipes et le fonctionnement ovarien de chaque patiente, soit un cycle naturel, soit un cycle légèrement stimulé, soit un cycle artificiel. Le but est d’avoir un bel endomètre (couche qui tapisse l’intérieur de l’utérus et qui permet à l’embryon de s’implanter);
Deux méthodes de préparation endométriale les plus utilisées sont le cycle artificiel (avec un traitement hormonal) et le cycle naturel.
- Le cycle artificiel démarre avec la menstruation et se base sur l’administration d’œstrogènes par voie orale ou transdermique (sous forme de patchs ou de gel) pendant une période d’environ deux semaines avant le transfert. Le médecin peut parfois également conseiller l’administration d’une injection unique avant le début du traitement. En cas de réponse appropriée au traitement, des ovules de progestérone vaginale (parfois sous-cutanée également) seront ajoutés et le cryotransfert pourra avoir lieu après l’exposition utérine à la progestérone pendant le nombre de jours équivalant à ceux du développement de l’embryon qui sera utilisé. Une analyse sera effectuée le jour du cryotransfert ou les jours antérieurs pour vérifier les niveaux de progestérone en sang.
- La préparation de l’endomètre dans le cycle naturel est possible grâce aux hormones (œstrogènes et progestérone) produites par le follicule ovarien en croissance. Par conséquent, la réalisation de ce traitement requiert fondamentalement d’avoir des cycles menstruels réguliers. Il sera nécessaire de contrôler le cycle ovarien par une ou plusieurs échographies jusqu’à la détection du follicule qui va ovuler. L’ovulation est provoquée grâce à une injection unique de HCG. Le cryotransfert a lieu une semaine après l’ovulation. Un traitement de soutien sera appliqué quelques jours avant le cryotransfert, en ajoutant des ovules de progestérone vaginale à faibles doses, qui seront maintenues au cours du premier trimestre. Ce traitement a l’avantage de comporter très peu de médicaments.
-Sur Cycle spontané : dans ce cas, le cycle de la patiente est surveillé par échographie et dosage d’estradiol afin de repérer le jour de l’ovulation. Les embryons seront alors transférés 2 ou 3 jours après.
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