Fécondation in vitro expliquée

HISTOIRE:

La technique fut développée au Royaume-Uni par les docteurs Patrick Steptoe et Robert Geoffrey Edwards1. Le premier « bébé-éprouvette », Louise Brown, est née le 25 juillet 1978. En Inde, la deuxième FIV au monde a donné naissance à Durga et a été effectuée à Calcutta par le docteur Subhash Mukhopadhyay (en) le 3 octobre 1978. Aux États-Unis, la première FIV du pays (ayant donné naissance à Elizabeth Carr) a eu lieu en 1981. Depuis cette date, on estime à 1 % des naissances le nombre de nouveau-nés conçus par cette technique. La première FIV en France2 donna naissance à Amandine le 24 février 1982 à l'hôpital Antoine-Béclère de Clamart (Hauts-de-Seine). Elle a été réalisée grâce à la collaboration du biologiste Jacques Testart, du gynécologue René Frydman et du chef de service Émile Papiernik3.


Depuis Louise Brown (1er bébé-éprouvette) en 1978, le nombre de fécondations in vitro n'a cessé d'augmenter. Au début des années 2000, près de 300 000 tentatives étaient effectuées chaque année en Europe avec un taux de grossesses menées à terme d'environ un tiers4. Toutefois, les taux de succès sont hétérogènes selon les pays.

Cette technique est efficace avec une conception dans 50 à 70 % des cas après 6 cycles, les chiffres décroissant rapidement avec l'âge de la femme5.

En France, depuis « Amandine » (en 1982) à fin 2008, en 26 ans, environ 200 000 bébés (0,5 % des naissances) sont issus d'une fécondation in vitro, avec un taux qui augmente d'année en année (en France, environ 11 000 naissances sur 750 0006) ; Il s'agissait de stimulations ovariennes le plus souvent mais pour 0,8 % d'insémi­nation artificielle et pour 1,7 % des cas de fécondation in vitro (FIV, dont le taux de succès s'est beaucoup amélioré (20 à 25 % des tentatives donnent au moins un enfant vivant). C'est la FIV qui a le plus progressé de 1998 à 2008 (de 0,52 % des naissances en 1988 à 1,74 % en 2006). En 2005–2006, 3 % seulement des enfants issus de FIV en France n'étaient pas issus des gamètes de leurs « parents biologiques » (304 enfants conçus par dons de sperme en 2006, 106 par don d'ovules et 10 par accueil d'embryons7). En France, 18 % des naissances issues de FIV donnent des jumeaux (contre 2 % pour l'ensemble des naissances)8. En France, 70 % des couples ayant tenté une FIV deviennent parents9.

L'agence de biomédecine, chargée de la régulation de ces pratiques en France, publie chaque année un rapport officiel sur le nombre, le type et l'issue des tentatives de FIV pratiquées à la fois dans les centres publics et privés français.

Principes opératoires
Fécondation

Lors d'un cycle normal et non stimulé, un seul ovocyte dans lequel se trouve un ovule est produit dans un des deux ovaires de la femme. Dans le cadre d'une FIV, les ovaires sont stimulés afin de faire grossir simultanément plusieurs ovocytes. Généralement, des injections journalières sont nécessaires. La stimulation est surveillée par de multiples prises de sang et échographies. Ces injections d'hormone permettent aussi de provoquer la croissance puis la maturation des ovocytes. Une injection destinée à accélérer le mûrissement des ovules est réalisée 36 heures avant la ponction ovocytaire. La ponction des ovocytes s'effectue généralement en ambulatoire en milieu hospitalier sous anesthésie générale légère ou locale . Le sperme est recueilli le jour de la ponction des ovocytes (quelquefois avant s'il a été congelé), il est ensuite « nettoyé » de son plasma séminal et préparé afin de récupérer les spermatozoïdes les plus mobiles et les plus typiques (normaux). Le sperme de l'homme, préparé techniquement pour améliorer la qualité spermatique, est mis en contact, au sein d'un laboratoire d'analyses médicales spécialement autorisé, avec les ovules de la femme.Environ 100 000 spermatozoïdes sont mis en contact avec chaque ovocyte recueilli. La fécondation a lieu en une douzaine d'heures.L'apparition de pronucléi indique le début d'une fécondation. L'embryon se développe alors par division cellulaire. Il est courant d'obtenir de 5 à 6 embryons en moyenne, bien que ce nombre puisse aller jusqu'à une trentaine. Les embryons sont mis en culture de 48 heures à 6 jours. Deux, trois ou cinq jours ( blastocystes). après le jour de la fécondation, un ou plusieurs embryons sont transférés dans l'utérus de la femme.

Les embryons sont classés en fonction de leur qualité cellulaire, à savoir : leur nombre de cellules, leur régularité (tailles de cellules différentes ou non), et de leur fragmentation. Les embryons utilisés en priorité sont ceux dont la chronologie de la division cellulaire est respectée, avec des cellules bien régulières et sans fragmentation, ces paramètres étant censés être un indicateur des meilleures chances de grossesse.


Transfert

Le transfert embryonnaire est une opération visant à replacer un ou plusieurs embryons au sein de la cavité utérine, il s'opère dans la majorité des cas par introduction d'un cathéter dans l'utérus en passant par le col cervical. En cas de sténose du col (impossibilité de franchissement du col) certaines équipes pratiquent de façon exceptionnells le transfert par voie dite trans-myomètriale (introduction d'une aiguille dans le muscle utérin, puis dépose des embryons dans la cavité utérine).


Immédiat:

Les embryons sont habituellement transférés dès l'obtention des premières divisions. Le transfert embryonnaire peut être pratiqué le jour suivant la ponction (stade zygote), le lendemain (transfert à « J2 »), le surlendemain (transfert à « J3 ») ou, de plus en plus, cinq jours après la fécondation ( blastocystes)


Le transfert peut être plus tardif et la phase de culture est prolongée cinq à six jours après la fécondation. Les embryons sont maintenus en culture jusqu'au stade blastocyste. Ces cultures prolongées nécessitent le recours à des milieux spéciaux. L'avantage du transfert au stade blastocyste est de permettre un contrôle du début de la croissance embryonnaire, en dépassant le stade du troisième jour de développement embryonnaire, stade critique du développement où surviennent de nombreux arrêts de mitose de l'embryon (blocage de division). Les blastocystes ont également un meilleur taux d'implantation car, physiologiquement l'embryon arrive dans la cavité utérine au 4e jour suivant la fécondation. L'implantation embryonnaire, phénomène englobant l'éclosion du blastocyste (sortie de la membrane pellucide), puis l'implantation à proprement parler (adhésion de l'embryon à l'endomètre, suivie de l'enfouissement de l'embryon au sein de la muqueuse endomètriale) ayant lieu au 6e-7e jour après la fécondation. Dans le cadre d'un diagnostic préimplantatoire, les blastomères sont prélevés sur l'embryon pour analyse au 3e jour. Les embryons sains peuvent être transférés dès l'obtention des résultats, généralement au 5e-6e jour.


Les embryons non transférés à l'état frais peuvent être conservés par congélation, en vue d'un replacement ultérieur, à la condition toutefois qu'ils soient d'une qualité suffisante. Les embryons qui ont été préalablement congelés lors du premier transfert, sont décongelés et sélectionnés la veille ou le jour du transfert, qui a lieu selon le même protocole. Le taux d'implantations réussies après transfert d’embryons congelés sont équivalents à celui du transfert d'embryon frais. Cette technique permet d’augmenter le nombre de transferts (et donc les chances de grossesse) à partir d’une seule ponction.

Généralement un maximum de deux embryons sont transférés dans l'utérus afin de limiter le risque de grossesses multiples. En fonction de la qualité des autres embryons obtenus, ceux-ci peuvent être congelés pour un transfert ultérieur. Ceux-ci pourront être réutilisés en cas d'échec ou si les parents souhaitent avoir un autre enfant. Cette technique est appelée « transfert d'embryons congelés ». Il est possible de congeler des zygotes (œuf fécondé à 2 pronuclei), des embryons au stade de 4 à 8 cellules ou des blastocystes.

Depuis 2012, les centres français se sont pour la plupart équipés du matériel permettant une congélation rapide des embryons : la vitrification embryonnaire. Cette technique permet une congélation flash des embryons et réduit l'apparition de cristaux dans les embryons. Lors de la décongélation des embryons en vue d'un transfert, il y a moins de perte pour les embryons ayant été vitrifiés que pour ceux ayant été congelés à vitesse lente.

La vitrification ovocytaire est depuis 2012 en France une alternative à la vitrification embryonnaire.

Implantation:

Après ce transfert, environ 12 jours sont nécessaires pour avoir l’assurance qu’une grossesse se développe. C’est en effet le temps nécessaire pour qu’apparaisse dans le sang, à concentration détectable la β-HCG, l’hormone sécrétée par l’embryon qui sert de diagnostic à la grossesse.

• Si le taux de β-HCG est nettement supérieur à 50 mUI/ml après 10 jours, c’est le signe d’un début de grossesse.

• Si le taux de β-HCG est inférieur à 50 mUI/ml : il peut s’agir d’un taux résiduel d’hormones lié à la stimulation. Il convient de refaire un dosage de contrôle 48 heures plus tard afin de vérifier si le taux augmente ou au contraire diminue.

L'implantation reste l'étape limitante pour la réussite de la fécondation in vitro. Plusieurs techniques ont été testées pour essayer d'augmenter les chances de succès et ont une efficacité modérée : utilisation de gonadotrophines10, modification mécanique de la zone pellucide entourant l'embryon11 ou implantation multiple. L'acupuncture pourrait être également une technique douée d'une certaine efficacité12.

Injection intracytoplasmique de spermatozoïdes
L'injection intra-cytoplasmique de spermatozoïde (ICSI) est une technique qui tente de remédier aux cas où les spermatozoïdes ne peuvent pas féconder spontanément l'ovule. Elle se passe in vitro et consiste à injecter directement un spermatozoïde dans l'ovule. Le transfert des embryons obtenus est ensuite identique à celui d'une FIV.

Techniques connexes

Il a été constaté que l'implantation d'un seul embryon échoue dans 86,34 % des cas. C'est pourquoi pour augmenter les chances de grossesse, l'équipe médicale transfère parfois 2 à 3 embryons, ceci en fonction des paramètres cliniques et biologiques en leur possession et après discussion avec le couple.




Aspects éthiques

Les techniques de la procréation médicalement assistée peuvent être mises en pratique selon deux formules :
1.avec un don de cellules (c'est ce que désigne la lettre « D » après « IA » dans « IAD » : « insémination artificielle avec sperme d'un donneur ») ;
2.avec les cellules des deux conjoints exclusivement (c'est ce que désigne la lettre « C » après « IA » dans « IAC » : « insémination artificielle avec sperme du conjoint »).

Les problèmes bioéthiques liés à la FIV sont nombreux :
Manipulation de la vie dès son commencement : tentation d'eugénisme
Congélation des embryons : statut juridique et moral de l'embryon (cf. personne physique en droit français). Devenir de l'embryon congelé, notamment en cas du décès du père13. Enfants conçus simultanément mais nés à plusieurs années d'intervalle.
Risque de naissances multiples, augmentation le risque de prématurité.
Risque d'anomalies génétiques (Rem : des chercheurs japonais ont constaté dans une étude pilote préalable à la reproduction de ouistitis génétiquement modifiés que les embryons de singes issus d'une fécondation naturelle étaient plus susceptibles d'exprimer un transgène que les embryons obtenus par fécondation in vitro14).
Réduction embryonnaire en cas de grossesse multiple, posant les mêmes problèmes éthiques que l'avortement.
Débat sur de la notion de paternité/maternité biologique et d'intention :gestation pour autrui, donneur de sperme, donneuse d'ovule : Qui est le père ? Qui est la mère ?
Possibilité de trafic d'embryons dans des pays dont la réglementation n'est pas suffisamment stricte
Sort des embryons non transférés après la fin du projet parental
Faut-il tester les embryons à réimplanter dans certains cas? (famille avec maladie héréditaire, embryon thérapeutique)


Insémination artificielle

L'insémination artificielle (IA) n'est pas une technique de fécondation in vitro. En effet, la fécondation a lieu à l'intérieur du corps de la femme et se passe donc in vivo. Cette technique consiste à introduire, à l'aide d'un cathéter, des spermatozoïdes dans la cavité utérine peu après le déclenchement de l'ovulation (36 heures environ). On procède, auparavant, à une préparation des spermatozoïdes et éventuellement à une stimulation des ovaires afin de maîtriser et améliorer l'ovulation. Elle peut être réalisée avec le sperme du conjoint (IAC) ou avec du sperme de donneur (IAD).

Par rapport aux autres techniques (FIV et ISCI), celle-ci est considérée comme une technique moins invasive car sans intervention chirurgicale dans l’appareil génital de la mère pour prélever les ovules. Cette technique est utilisée notamment quand la glaire cervicale est hostile et empêche les spermatozoïdes de passer (infertilité d'origine cervicale exclusive), en cas d'anomalie mineure de la maturation folliculaire ou de l'ovulation, et plus particulièrement quand le spermogramme révèle une asthénospermie ou oligospermie. Cette technique peut être aussi utilisée en première intention dans le cas de stérilité inexpliquée (idiopathique), quand les deux partenaires ne semblent avoir aucun problème physique après examens standards. La place de l'IA est discutée, certains auteurs affirment que dans ce cas elle est surtout utilisée pour combler l'attente du couple, mais n'est pas plus efficace que l'attente sans rien faire22, néanmoins la majorité des publications donnent des résultats de l'ordre de 10 à 15 % par tentative sous réserve que l'état tubaire soit parfait et que les paramètres spermatiques soient sub normaux. Dans les situations délicates (âge de la femme avancé ou doute sur une réserve ovarienne altérée) de nombreuses équipes préfèrent recourir rapidement à la FIV, avec ou sans injection intra-cytoplasmique de spermatozoïde