Introduction
L'infertilité touche un nombre important de couples, et l'assistance médicale à la procréation (AMP) offre une solution à ceux qui souhaitent fonder une famille. En France, l'AMP est encadrée par des lois de bioéthique qui sont régulièrement mises à jour pour refléter les progrès scientifiques et les changements sociétaux. Cet article explore en détail deux techniques clés de l'AMP : le Transfert d'Embryons Congelés (TEC) et la Fécondation In Vitro (FIV), y compris la FIV avec micro-manipulation (ICSI).
Assistance Médicale à la Procréation (AMP) : Un Aperçu
L’assistance médicale à la procréation (AMP) est destinée à répondre à un projet parental. En France, depuis juillet 1994, l’assistance médicale à la procréation est encadrée par les lois de bioéthique, qui sont révisées régulièrement en fonction des avancées scientifiques et sociétales. Ces pratiques font appel à des cliniciens et biologistes compétents, exerçant dans des établissements de santé autorisés. Depuis la loi du 2 août 2021 relative à la bioéthique, tout couple formé d’un homme et d’une femme ou de deux femmes, ou toute femme « non mariée » a accès à l’assistance médicale à la procréation. Près d’un couple sur quatre, en France, consulte pour une difficulté à concevoir.
L’assistance médicale à la procréation regroupe les pratiques cliniques et biologiques qui, par la manipulation des gamètes, permettent de répondre à un projet parental. Elles comprennent l’insémination artificielle et le transfert d’embryons conçus par fécondation in vitro (FIV) sans micromanipulation ou avec micromanipulation (injection intracytoplasmique de spermatozoïde [ICSI, pour intracytoplasmic sperm injection]). Ces pratiques incluent également la conservation des tissus germinaux, des gamètes et des embryons obtenus in vitro. Les inductions simples de l’ovulation, avec rapports sexuels programmés, font partie des traitements médicaux de l’infertilité du couple et sortent du champ de l’assistance médicale à la procréation.
Conditions d'Accès à l'AMP en France
La réglementation française impose, pour un accès à l’assistance médicale à la procréation, que les bénéficiaires remplissent des conditions d’âge, reçoivent une information au cours d’entretiens avec des membres de l’équipe médicale clinicobiologique pluridisciplinaire du centre sur la technique proposée (chances de réussite, pénibilité, contraintes, risques…), sur l’évaluation de ces pratiques par l’Agence de la biomédecine et sur les alternatives à l’assistance médicale à la procréation (chances de conception naturelle, autres traitements [notamment chirurgicaux] et adoption). Les bénéficiaires d’une AMP doivent consentir préalablement à l’insémination artificielle ou au transfert des embryons. Lorsqu’il s’agit d’un couple, tout élément remettant en cause l’existence même du couple (décès d’un membre, demande de divorce, de séparation de corps…) fait obstacle à l’insémination ou au transfert des embryons. De même, l’évaluation médicale des deux membres du couple ou de la femme « non mariée » est effectuée avant la prise en charge ; elle comprend, entre autres, un bilan masculin (bilan spermologique avec test de migration-survie des spermatozoïdes [TMS]), lorsqu’il s’agit d’un couple hétérosexuel.
Évaluation Médicale Préalable
La prise en charge en AMP nécessite de procéder à une évaluation médicale des deux membres du couple ou de la femme « non mariée », de vérifier l’absence de contre-indication à la grossesse et de mettre en œuvre les mesures préconceptionnelles, comme chez toute femme désireuse de grossesse : prévention des maladies infectieuses (par exemple la rubéole), mesures hygiénodiététiques (diminution d’une surcharge pondérale, arrêt du tabac, de l’alcool, supplémentation vitaminique…). Ces mesures favorisent aussi l’obtention de la grossesse.
Fécondation In Vitro (FIV) : Le Processus Détaillé
En 1978, Patrick C. Steptoe et Robert G. Edwards (Prix Nobel de médecine 2010) ont permis la naissance en Angleterre du premier enfant (Louise Brown) conçu par fécondation in vitro.
Étapes Clés de la FIV
Stimulation Ovarienne: Le protocole de stimulation vise à produire une croissance multifolliculaire en limitant le risque d’hyperstimulation ovarienne. Le type de protocole et les doses de gonadotrophines ont pour but d’assurer la croissance de plusieurs ou de la totalité des follicules recrutables de la patiente (follicules antraux > 2 mm ; 5 à 20). Ce compte folliculaire antral est apprécié par échographie endovaginale, et les chances de réponse à la stimulation sont évaluées par des dosages de FSH en début de cycle et/ou de l’hormone antimüllérienne (AMH). Les protocoles font appel à des doses élevées de gonadotrophines de type FSH, qui favorisent le processus de recrutement et la croissance folliculaire. Le monitorage est échographique et hormonal (dosage de l’estradiol [E2], le taux d’estradiol étant le reflet de la croissance folliculaire). Quand la majorité des follicules ont atteint au moins 18 mm, un déclenchement par la gonatrophine chorionique humaine (à activité LH) ou par LH est réalisé. Il induit la maturation finale des ovocytes. Les protocoles utilisent des antagonistes ou des agonistes de l’hormone de libération des gonadotrophines hypophysaires (GnRH), afin de mieux contrôler la stimulation par les gonadotrophines (type FSH) d’une même cohorte folliculaire et d’éviter le pic endogène pré-ovulatoire des gonadotrophines (LH), empêchant ainsi l’ovulation prématurée.
Ponction Folliculaire: La ponction échoguidée transvaginale des follicules est réalisée trente-quatre à trente-huit heures après le déclenchement (avec ou sans anesthésie générale). Les liquides folliculaires sont collectés dans des conditions non délétères (environnement non toxique : rinçages après désinfection locale, aiguilles de ponction, collecteurs et seringues ou tubes adaptés…) et acheminés au plus vite au laboratoire à 37 °C.
Fécondation au Laboratoire: Elles se font au laboratoire, dans des conditions d’asepsie et en atmosphère contrôlée (température, pH, CO2). Le jour de la ponction (J0), les liquides folliculaires sont transportés au laboratoire le plus rapidement possible, et les complexes cumulo-ovocytaires (CCO) sont isolés. Chaque complexe cumulo-ovocytaire est mis en présence d’un peu moins de 100 000 spermatozoïdes mobiles préparés. La fécondation s’effectue dans des incubateurs adaptés (incubateurs classiques ou de paillasse).
Culture Embryonnaire: Le lendemain (J1), les complexes cumulo-ovocytaires sont décoronisés (élimination mécanique des cellules folliculeuses et des cellules de la corona radiata, par mouvement de va-et-vient dans des pipettes ou tubes capillaires adaptés) afin de pouvoir visualiser les témoins de fécondation au niveau des ovocytes. La normalité du stade zygote est attestée par la présence des deux pronuclei (et l’émission du 2e globule polaire), vingt à vingt-quatre heures après l’insémination. La culture est prolongée en incubateur. Le surlendemain (J2), si l’ovocyte a été fécondé, l’embryon est en général au stade de quatre blastomères. La division des blastomères est asynchrone (passage par des stades intermédiaires de 3, 5, 6, 7… blastomères).
Transfert Embryonnaire: Un ou deux embryons sont transférés dans la cavité utérine à l’aide d’un cathéter de transfert adapté. Afin d’éviter au maximum le risque de grossesse multiple, la plupart des équipes privilégient le transfert d’un seul embryon (single-embryo transfer). Le nombre d’embryons tient compte du choix du couple mais aussi du stade de développement et de la qualité embryonnaire, de l’indication, de l’âge de la patiente et du rang de la tentative.
Congélation des Embryons: Les bénéficiaires doivent préalablement consentir à la congélation des embryons surnuméraires. En cas de refus, il peut être proposé une autoconservation ovocytaire, ou une stimulation ovarienne adaptée afin de réduire le nombre de follicules à ponctionner ; le nombre d’ovocytes à féconder est limité à 2 ou 3 en fonction du nombre d’embryons à transférer. La congélation des embryons a longtemps été faite par la technique classique de congélation lente. Elle est maintenant réalisée par la technique de vitrification (congélation ultrarapide). Les embryons sont conservés dans des paillettes dites de « haute sécurité », afin d’assurer la sécurité sur le plan microbiologique, dans des cryobanques avec de l’azote liquide à -196 °C.
Sélection Embryonnaire: Le choix des embryons sélectionnés pour le transfert ou la cryoconservation se fait sur des critères de normalité de la fécondation (présence de 2 pronuclei), sur la présence du clivage précoce, et tient compte de critères morphologiques et de cinétique du développement embryonnaire initial (nombre et aspect des blastomères, taux de fragmentation cytoplasmique, anomalies nucléaires des blastomères…). Pour les blastocystes, les critères font intervenir l’aspect du trophectoderme, du bouton embryonnaire et du blastocèle. L’utilisation d’incubateurs de type « time lapse », permettant de suivre l’évolution morphologique des ovocytes fécondés et des embryons au cours de leur développement, facilite cette évaluation.
Test de Grossesse: Un dosage de ß-hCG plasmatique est réalisé quatorze jours après la ponction afin de rechercher une grossesse débutante (implantation embryonnaire).
Fécondation In Vitro Avec Micro-Manipulation (ICSI)
La fécondation in vitro avec micromanipulation consiste à réaliser la fécondation des ovocytes matures sur le plan méiotique (en métaphase II) en injectant un spermatozoïde directement dans le cytoplasme de l’ovocyte, en vue du transfert de l’embryon obtenu dans la cavité utérine. La première grossesse obtenue par ce procédé a été rapportée en 1992 par une équipe belge. La FIV ICSI 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.
Indications de l'ICSI
La fécondation in vitro avec micromanipulation répondant à des indications d’insuffisances spermatiques sévères, un caryotype est prescrit chez l’homme. En cas d’azoospermie sécrétoire (dite non obstructive) ou d’oligozoospermie extrême, une recherche de microdélétions du chromosome Y est prescrite. En cas d’azoospermie excrétoire (dite obstructive) avec suspicion d’agénésie bilatérale congénitale des déférents (ABCD), une recherche des principales mutations du gène CFTR (impliqué dans la mucoviscidose) est effectuée.
Étapes Supplémentaires de l'ICSI
Ces étapes cliniques sont identiques à celles de la fécondation in vitro sans micromanipulation. Cette technique nécessite des étapes supplémentaires par rapport à la fécondation in vitro sans micromanipulation.
Décoronisation: Avant d’injecter le spermatozoïde dans l’ovocyte, les complexes cumulo-ovocytaires sont soumis à une étape de décoronisation (dénudation) afin d’éliminer les cellules folliculaires. Cette décoronisation fait appel à une action mécanique couplée et une action enzymatique (par la hyaluronidase) ; elle permet ainsi d’observer l’ovocyte et d’apprécier son stade de maturité méiotique. 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.
Préparation des Spermatozoïdes: Les spermatozoïdes sont préparés comme pour la fécondation in vitro sans micromanipulation ; la technique de centrifugation sur gradient de densité est préférée, pour son rendement et sa sélection de spermatozoïdes à tête normalement condensée.
Micro-Injection: Avant son injection dans le cytoplasme ovocytaire, le spermatozoïde est ralenti avec un milieu visqueux (généralement à base de polyvinylpyrrolidone [PVP]). Il est ensuite immobilisé avec la pipette de micro-injection en fragilisant son flagelle. Cette pipette de micro-injection permet d’injecter le spermatozoïde entier dans le cytoplasme ovocytaire en traversant la zone pellucide, l’espace périvitellin et la membrane plasmique ovocytaire. L’ovocyte, quant à lui, est maintenu lors de la micro-injection par une pipette de contention. Pour chacun des ovocytes, un spermatozoïde est sélectionné. Sous contrôle d’un microscope, le biologiste maintient l’ovocyte avec une micropipette et, avec une autre micropipette, aspire le spermatozoïde 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.
Sélection Morphologique des Spermatozoïdes (IMSI): Le spermatozoïde peut être sélectionné sur un plan morphologique de façon plus précise, en éliminant les spermatozoïdes de forme anormale ou présentant des vacuoles au niveau de la tête, par la technique d’IMSI (intracytoplasmic morphologically selected sperm injection).
Prélèvement Chirurgical de Spermatozoïdes
Si le sperme ne contient pas de spermatozoïdes (azoospermie) 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 »….
Transfert d'Embryons Congelés (TEC)
Le transfert d’embryons constitue l’une des plus grandes étapes du processus de fécondation in vitro. Le transfert d’embryons est un procédé unique, qui a révolutionné l’univers médical. Le transfert d’embryons recueillis à la suite d’une fécondation in vitro peut être effectué pour démarrer une grossesse ou remédier à l’échec du transfert d’un embryon frais. Tous ceux qui peuvent être congelés le sont. D’autre part, ce processus singulier peut être effectué lorsque la mère possède un utérus mal formé ou hypoplasique. Un seul embryon pourra être transféré. Les hyperstimulations ovariennes sans projet de transfert d’un embryon frais peuvent conduire à la congélation d’embryons.
Préparation à un TEC
Avant l’implantation, un bilan d’évaluation de l’endomètre est toujours effectué. La prédisposition de l’endomètre et plus globalement de l’utérus de la patiente déterminera la méthode employée par le clinicien pour tenter de débuter la grossesse.
Cycle Spontané: Lorsque la patiente présente ces cycles naturels de qualité satisfaisante, il est possible de suivre l’évolution du cycle sans traitement particulier. Son but est de faciliter la rencontre des gamètes (ovocytes et spermatozoïdes) dans l’environnement naturel dans le corps de la patiente.
Cycle Stimulé: Certaines conditions nécessiteront une stimulation ovarienne légère avec la programmation du déclenchement de l’ovulation.
Cycle Substitué ou Artificiel: Cette méthode permet de créer un cycle artificiel composé de deux temps. Pour cela, de l’œstradiol ainsi que de la progestérone seront associés aux traitements de complémentation.
Sélection et Congélation des Embryons
Tous les embryons ne peuvent être congelés : certains sont trop fragiles. Ainsi, seuls ceux présentant un aspect satisfaisant pour ce processus pourront être conservés. Il est possible d’obtenir dix embryons, d’en réimplanter un ou deux et de congeler les autres. En premier lieu, ce sont les embryons de la meilleure qualité qui sont implantés. Enfin, le couple peut ne pas souhaiter que les embryons soient congelés.
Dévitrification des Embryons
Pour utiliser des embryons congelés, il est essentiel de procéder à la dévitrification de l’embryon. Ainsi, ils sont retirés de l’azote liquide et sont placés dans plusieurs milieux de culture. Ces derniers sont tous concentrés d’une manière différente en cryoprotecteurs. C’est par ce procédé que fonctionne la réhydratation cellulaire. De cette manière, les substances cryoprotectrices peuvent être remplacées par de l’eau. Il est impératif que la durée de dévitrification soit respectée. Enfin, la dévitrification embryonnaire est effectuée le jour du transfert, à quelques heures d’écart. Le succès (ou l’échec) de la décongélation ne sera annoncé qu’à cet instant. Dans 30 % des cas, aucun des embryons n’a résisté au processus de décongélation : l’implantation est alors annulée. Le transfert d’embryons peut être effectué avec la décongélation et uniquement si cette dernière s’est bien déroulée. Il s’agit d’une procédure très délicate, et beaucoup peuvent se lyser partiellement ou totalement durant le processus de décongélation.
Avantages du TEC
Le transfert d’embryons congelés a plusieurs avantages. Au cours d’une tentative, le couple cumule 35 % de chances de démarrer une grossesse avec le remplacement d’embryon à la suite d’un cycle de fécondation in vitro. Lorsqu’un transfert d’embryons se conclut par une réussite et que la grossesse est lancée, les embryons restants pourront être replacés ultérieurement. Les embryons pourront être conservés durant cinq ans. Chaque année, le laboratoire qui les conserve envoie un formulaire au couple pour prendre connaissance de la volonté du couple quant au devenir des embryons. Le transfert d’embryons congelés a plusieurs avantages et sera adapté à certains couples.
Risques et Complications Potentielles de la FIV et de l'ICSI
- Augmentation du risque de grossesses multiples en cas d’insémination artificielle réalisée après une stimulation ovarienne non contrôlée.
- Complications de la grossesse sont plus fréquentes après fécondation in vitro.
- Syndrome d’hyperstimulation ovarienne (HSO), déséquilibre hydroélectrolytique majeur, pouvant se compliquer d’accidents thrombotiques. Il peut mettre en jeu le pronostic vital par défaillance multiviscérale.
- Accidents thromboemboliques (plus fréquemment veineux et localisés au territoire cave supérieur).
- Torsion d’annexe sur des ovaires augmentés de volume.
- Légère augmentation du risque de malformations, d’anomalies chromosomiques ou de pathologies génétiques.
- 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.
Alternatives à la FIV et à l'ICSI
Dans le cas où vos ovocytes ou vos spermatozoïdes ne seraient pas utilisables, votre médecin peut vous orienter vers le don de gamètes.
Insémination Artificielle (IA)
L’insémination artificielle consiste à déposer au niveau des voies génitales féminines, habituellement au niveau de la cavité utérine (insémination intra-utérine [IIU]), une préparation de spermatozoïdes afin de favoriser la rencontre des gamètes mâles et femelles. les insémination artificielle avec donneur (IAD) ou sperme autoconservé. Le protocole de stimulation doit être adapté et permettre le développement d’un nombre limité de follicules en croissance (1 ou 2 follicules, au maximum 3) ; une stimulation mono- ou bifolliculaire permet de réduire les risques de grossesse multiple. Il fait généralement appel à des injections de gonadotrophines de type hormone folliculostimulante (FSH) à faibles doses. Un monitorage par examen échographique (endovaginal) de la croissance folliculaire et/ou des dosages hormonaux (estradiol plasmatique + hormone lutéinisante [LH]) est nécessaire. Un déclenchement programmé de l’ovulation (par injection de gonadotrophine chorionique [hCG]) permet de réaliser, trente-six heures après, l’acte d’insémination au plus près de l’ovulation. Les spermatozoïdes sélectionnés par un test de migration des spermatozoïdes sont injectés le plus rapidement possible, avec un cathéter adapté, au niveau de la cavité utérine en franchissant le col utérin, et dans un volume de préparation finale de 0,2 à 0,3 mL. Le prélèvement de sperme est effectué par masturbation dans des conditions d’asepsie optimales. Après liquéfaction du sperme, une évaluation des paramètres spermatiques est réalisée (volume, mobilité, concentration, vitalité…). Les inséminations artificielles sont pratiquées régulièrement depuis près de quarante ans. Leurs résultats dépendent de la cause de l’infertilité, de l’âge de la patiente et de la qualité de la stimulation.
Le jour de l’insémination, le conjoint réalise un recueil de sperme par masturbation au laboratoire. 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. La préparation de spermatozoïdes sélectionnés est introduite à l’aide d’un cathéter par le gynécologue dans la cavité utérine de la patiente à l’aide d’un guidage par échographie.
Résultats de l'Insémination Artificielle
L’évaluation faite en France par l’Agence de la biomédecine sur les tentatives de 2019 montre un taux moyen de grossesses de 12,6 % et de naissances de 11,6 % par tentative pour les inséminations intra-utérines intraconjugales (n = 44 271) ; ces taux s’élèvent respectivement à 22,3 % et 21,4 % en cas de don de sperme.
Indications de la FIV
Cette technique est indiquée en cas d’échecs d’IIU, ou lorsqu'une cause d’infertilité féminine a été retrouvée (endométriose, trompes obstruées…).
Fécondation au Laboratoire (FIV Classique)
Tous les ovocytes obtenus par ponction sont déposés dans des gouttes de milieu de culture disposées dans une boîte. Puis la préparation spermatique est ajoutée dans chaque goutte autour de chaque ovocyte. L’ovocyte observé à ce stade est soit immature donc incapable d’être fécondé, soit mature et non fécondé, soit mature et fécondé.
Indications de l'ICSI
Cette technique de fécondation in vitro est généralement proposée lorsqu’il existe une infertilité masculine, comme par exemple une altération de l’un des paramètres du spermogramme qui diminuerait les chances de fécondation naturelle, ou en cas d’échec de fécondation après FIV conventionnelle. Elle nécessite la sélection au microscope d’un spermatozoïde mobile, puis l’injection de celui-ci directement dans l’ovocyte mature.
Évaluation et Transfert Embryonnaire
Contrairement à la FIV classique, les ovocytes récupérés après la ponction sont débarrassés de leurs cellules folliculaires le jour-même, ce qui permet notamment d’apprécier leur maturité. 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. Puis un ou deux embryons sont sélectionnés et placés dans la cavité utérine à l’aide d’un cathéter flexible.
Congélation d'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.
Culture Embryonnaire en Temps Réel (Time-Lapse)
Dans la culture embryonnaire conventionnelle, les embryons sont mis en culture dans un incubateur leur assurant un environnement stable. Néanmoins, afin d’observer leur évolution et leur aspect morphologique (seul critère actuel d’appréciation de leur qualité) au microscope inversé, il est nécessaire de sortir les boites de culture contenant les embryons. Le centre d’AMP de Bichat s’est doté 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.
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