Dès la fécondation, les embryons suivent un développement in vitro méticuleusement évalué par les embryologistes, étape cruciale dans les traitements de FIV (fécondation in vitro) et d'ICSI (injection intracytoplasmique de spermatozoïdes). Cet article explore en détail le processus de classification embryonnaire, les critères utilisés, et leur importance dans le succès d'une FIV.
Introduction à l'évaluation embryonnaire
La FIV et l'ICSI permettent une observation in vitro des premiers stades du développement embryonnaire, du zygote à 2 pro-noyaux au blastocyste en passant par les différentes étapes du clivage. Les embryologues évaluent le développement embryonnaire afin de sélectionner les embryons les plus susceptibles de s'implanter et de mener à une grossesse saine. L'amélioration des conditions de développement in vitro permet généralement aux couples d’obtenir plusieurs embryons de bonne qualité. Par exemple, le milieu de développement et la température sont très importants.
Étapes du développement embryonnaire et critères d'évaluation
L'évaluation de la qualité embryonnaire est un processus continu qui commence dès la fécondation et se poursuit jusqu'au transfert de l'embryon dans l'utérus maternel. Les embryons sont généralement transférés le jour 3 ou le jour 5 après la ponction. Au jour 5, les embryons atteignent le stade de blastocyste. De multiples facteurs influencent la décision finale concernant la date du transfert d’embryons, y compris la qualité et le stade de développement des embryons ainsi que l’âge maternel.
Jour 0 : Évaluation de l'ovocyte
Le jour 0, les ovocytes matures sont récupérés des ovaires de la femme. La qualité et la maturité de l'ovocyte sont évaluées, en considérant sa forme et sa taille. Seuls les ovocytes matures de bonne qualité sont sélectionnés pour la fécondation par ICSI.
Jour 1 : Formation du zygote
Au jour 1, on parle de zygote, une cellule unique avec deux pronoyaux, signe que la fécondation a bien eu lieu.
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Jours 2-3 : Stade de clivage
Entre 20 et 25 heures plus tard, le zygote commence à se diviser en 2 cellules de taille égale, puis en 4, puis en 8 vers le 3e jour. Les embryons du jour 3 sont également appelés embryons au stade de clivage. L’embryon se divise mais sa taille reste la même. Les embryons ne peuvent pas se diviser de manière synchrone. En conséquence, il peut y avoir des embryons à 2, 4 et 8 cellules au stade du clivage avec des embryons à 3, 5 et 6 cellules.
L'évaluation à ce stade se concentre sur :
- Le nombre de cellules (blastomères) : Idéalement, 4 cellules sont attendues le 2e jour et 6 à 8 cellules le 3e jour. Le nombre de cellules dans un embryon au stade de clivage est un facteur beaucoup plus important que le degré de fragmentation.
- La symétrie des blastomères : Les cellules doivent avoir à peu près la même taille.
- La fragmentation : On évalue la présence de petites régions cellulaires non nucléées. Le degré de fragmentation est défini comme léger (<10%), modéré (10-25%) et sévère (> 25%) selon l’étendue et l’emplacement de la fragmentation.
Jour 4 : Morula
À partir de 16 cellules, l’embryon est appelé morula. C’est d’ailleurs entre le 3e et le 4e jour que les biologistes estiment que l’activation du génome paternel se fait ; ce qui signifie que l’ovocyte est seul responsable des premiers stades de division. On comprend ici pourquoi la qualité des ovocytes est déterminante ! Au stade de morula, on n’est plus en capacité d’observer les cellules individualisées qui se transforment en une masse compacte.
Jours 5-6 : Stade blastocyste
Entre le 5ème et le 6ème Jour de développement après la fertilisation, les embryons terminent leur transformation en blastocystes. Une cavité liquidienne se creuse au sein de l’embryon, embryon qui est alors appelé blastocyste à partir du 5e jour.
À ce stade, l'embryon est constitué de :
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- Le blastocèle (la cavité interne)
- La zone pellucide (couche externe qui entoure l’embryon)
- Le trophectoderme (TE) (couche de cellules externe qui entourent le blastocyste et conduira au placenta)
- La masse cellulaire interne (MCI) (petit groupe de cellules à partir desquelles le fœtus prend son origine). La MCI est la partie de l'embryon qui forme le fœtus. Le trophectoderme est la couche externe de cellules qui forme le placenta.
Le classement des embryons dans la FIV au stade blastocyste est un système complexe qui prend en considération différentes parties et différents aspects de l’embryon. Un blastocyste est évalué lorsque l'on prend en compte tous ses composants.
Classification des blastocystes
Au stade blastocyste à partir de J5, les embryons sont classés selon différents critères morphologiques pour être évalués. Les blastocystes sont évalués selon le système de Gardner, qui prend en compte trois paramètres :
Le degré d'expansion du blastocyste (un chiffre) : Ce chiffre reflète le degré d'expansion de l'embryon et sa capacité à « éclore ». Les chiffres correspondent généralement au degré d’expansion des blastocystes, c’est-à-dire la taille de la cavité du blastocyste.
- B1 : Blastocyste précoce, la cavité blastocèle est inférieure à la moitié du volume de l'embryon.
- B2 : Blastocyste, la cavité blastocèle est égale ou supérieure à la moitié du volume de l'embryon.
- B3 : Blastocyste complètement développé, la cavité blastocèle remplit complètement l'embryon.
- B4 : Blastocyste éclosant, le blastocyste commence à sortir de la zone pellucide.
- B5 : comme le B4 avec un début d’éclosion de cellules.
La qualité de la masse cellulaire interne (MCI) (une lettre) : La MCI est la partie de l'embryon qui formera le futur fœtus. Les lettres de A à C (D parfois) correspondent à l’observation de la masse cellulaire (est-ce qu’il y a beaucoup de cellules, et elle bien compacte, etc.) et du trophectoderme, c’est à dire de la couche externe du blastocyste (nombre et organisation des cellules du trophectoderme, tapis régulier, uniforme sur l’ensemble de la cavité). Cette partie de l’embryon est classée (A, B ou C) en fonction du nombre de cellules qu’elle contient. Les embryons avec plus de cellules ont un score plus élevé. Le grade A suggère une plus grande chance d’implantation réussie.
- A : Masse cellulaire interne avec de nombreuses cellules étroitement liées.
- B : Masse cellulaire interne avec quelques cellules.
- C : Masse cellulaire interne avec très peu de cellules.
- Type C : cellules lisses, pas de cellules individualisables.
La qualité du trophectoderme (TE) (une lettre) : Le trophectoderme est la couche externe de cellules qui formera le futur placenta.
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- A : Trophectoderme avec de nombreuses cellules formant une couche cohérente.
- B : Trophectoderme avec quelques cellules.
- C : Trophectoderme avec peu de cellules.
Par exemple, un blastocyste 4AA est un blastocyste complètement développé avec une MCI et un trophectoderme de haute qualité.
Classification des embryons au stade de clivage
Le classement des embryons dans les cycles de FIV effectués au stade de clivage (jour 3) du développement de l’embryon dépend du nombre et de l’apparence des cellules. Le nombre de cellules est également utilisé pour indiquer le taux de croissance embryonnaire. L’apparence est évaluée à l’aide d’un score de 1 à 4. Par exemple, les embryons de grade 1 sont constitués de cellules de taille égale et ne contiennent aucun fragment.
Chez euroCARE IVF, les patients reçoivent un rapport sur la qualité de leurs embryons en utilisant des chiffres et des lettres. L’échelle de 1 à 6 décrit le stade de développement de l’embryon. Les lettres, en revanche, indiquent la qualité des cellules, « A » suggérant une excellente qualité et « D » une mauvaise qualité.
Importance de la classification embryonnaire
Le classement des embryons est une méthode utilisée dans les traitements de FIV (fécondation in vitro) pour évaluer la qualité des embryons. La qualité des embryons est la capacité d’un embryon à produire un résultat positif et à conduire à une personne en bonne santé. C’est un facteur clé pour prédire le succès de la grossesse dans les cycles de FIV.
Le classement des embryons dans les traitements de FIV est un outil très utile pour identifier les meilleurs embryons. Les biologistes de la clinique euroCARE IVF classent les embryons pour déterminer ceux qui ont les meilleures chances d’implantation. Le classement des embryons est une méthode non invasive pour évaluer la qualité des embryons et sélectionner uniquement les meilleurs pour le transfert. En plus du classement, les embryologistes évaluent le taux de croissance des embryons. Un taux décrit comme trop rapide ou trop lent peut indiquer qu’il existe un problème interne (anomalie chromosomique) dans l’embryon.
Une étude publiée dans le Fertility and Sterility Journal a montré que l’embryon classé comme excellent, bon, moyen et mauvais entraînait des taux de grossesse comme suit : 65,0%, 59,3%, 50,3% et 33,3%, respectivement.
Facteurs influençant la qualité embryonnaire
Plusieurs facteurs peuvent influencer le potentiel diminué d'un embryon. La plupart du temps, il s’agit d’une mauvaise qualité des gamètes dont dérive l’embryon. On parle surtout d’une mauvaise qualité des ovocytes, les 1res divisions se faisant grâce aux ressources énergétiques de l’ovocyte. Ici, l’âge est le facteur majoritaire de succès. À partir de 35 ans, on observe une réelle dégradation de la qualité des ovocytes.
L’environnement, l’hygiène de vie et les modes de consommation viennent aussi impacter la qualité des gamètes des femmes ET des hommes. Le tabagisme actif est un des facteurs majeurs de mauvais développement embryonnaire, tout comme la mauvaise hygiène de vie générale. La bonne nouvelle, ici, c’est que ces atteintes de votre mode de vie sont réversibles !
Transfert d'embryons : J2/J3 vs J5
En fonction du stade de développement embryonnaire, deux types de transferts sont proposés : transfert des embryons au stade clivé c'est-à-dire à J2 ou J3 et transfert au stade blastocyste à J5. Le transfert différé constitue un cas particulier, du fait de l'introduction de la congélation embryonnaire, qu'elle intervienne au stade zygote, clivé ou blastocyste.
- Transfert au stade clivé (J2/J3) : Le transfert à J3 permet de sélectionner les embryons ayant poursuivi leur développement de J2 à J3 signe d'activation du génome embryonnaire.
- Transfert au stade blastocyste (J5) : Aux critères décrits ci-dessus s'ajoutent l'évolution de J3 à J5 et l'aspect morphologique du blastocyte. Bien que les avantages du transfert de blastocyste soient théoriquement nombreux, des questions restent en suspens.
Considérant l'efficacité globale d'une tentative qui tient compte des résultats obtenus après transfert d'embryons frais et congelés, le transfert d'embryons à J3 paraît plus efficace que celui à J5.
Techniques complémentaires d'évaluation et de sélection embryonnaire
- Time-lapse : L’observation accrue de l’embryon et de son développement depuis la fécondation améliore la sélection embryonnaire pour obtenir une meilleure implantation. Les incubateurs modernes, tels qu' EmbryoScope, permettent une évaluation continue de la qualité des embryons sans les retirer de l'incubateur. Le time laps permet d’observer en continu les embryons sans les manipuler. La culture des embryons se fait dans des petites gouttes (20m l) de milieu de culture déposées au fond d’une boîte de Pétri et recouvertes d’huile pour éviter l’évaporation, limiter les échanges gazeux et protéger des contaminations. Les boîtes sont gardées dans un incubateur dont la température est fixée à 37°C et dont l’air est enrichi en CO2 (5%). Pour éviter de les perturber, l’observation des embryons au microscope est limitée au strict minimum.
- Diagnostic Préimplantatoire (DPI-A) : Le DPI-A permet de mieux évaluer la qualité des embryons et les chances d’implantation en détectant les anomalies aléatoires du nombre de chromosomes dans les cellules de l’embryon.
- Éclosion assistée : À ce stade, le spécialiste de la FIV peut décider d’utiliser une technique appelée éclosion assistée pour faciliter l’implantation de l’embryon. Au terme du cinquième jour environ, l’embryon se libère de la zone pellucide (coque protectrice) qui l’enveloppe. L’embryon fait éclater cette enveloppe par une suite de contractions d’expansion (expansion contractions). Il est aidé par des enzymes qui dégradent la zone pellucide au pôle anti-embryonnaire (le pôle qui se trouve à l’opposé de l’embryon). Ces contractions d’expansion rythmiques permettent à l’embryon de s’extraire de l’enveloppe rigide.
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