Le monde mystérieux du laboratoire d’embryologie

La fécondation in vitro (FIV) est aujourd’hui considérée comme l’un des plus grand succès de la médecine moderne. C’est le traitement le plus efficace en clinique de fertilité.

Elle est composée de plusieurs étapes, dont la stimulation ovarienne, le prélèvement d’ovules, la fécondation en laboratoire et le transfert d’embryon dans la cavité utérine.

Après le prélèvement d’ovules réalisé par le médecin, tout le processus de fécondation et de suivi des embryons se fait  dans le monde confiné du laboratoire d’embryologie avant le transfert d’embryon.

La préparation

Lors de la ponction, l’embryologiste procède à l’identification des complexes cumulo-ovocytaires (CCOs), il s’agit des ovules entourés d’une couche de cellules (le cumulus). Une dizaine de CCOs sont récupérés en moyenne, mais ce nombre est variable d’un cycle à l’autre, selon la réponse à la stimulation ovarienne. Les CCOs sont ensuite placés dans un incubateur à 37°C pendant environ 2 heures.

Simultanément à la préparation des ovules, les spermatozoïdes sont préparés. Ils sont centrifugés sur un gradient de densité et lavés afin de sélectionner les plus mobiles et les plus beaux morphologiquement.

La rencontre

Il existe deux manières de réaliser la fécondation : la FIV conventionnelle et la FIV assistée par une injection intra-cytoplasmique d’un spermatozoïde (ICSI). Pour la FIV conventionnelle, les CCOs sont mis en culture avec les spermatozoïdes dans un pétri placé dans un incubateur à 37°C durant toute une nuit. C’est aux spermatozoïdes de se frayer un chemin afin d’aller à la rencontre de l’ovule.

Pour l’ICSI, c’est embryologiste qui organise cette rencontre. Pour cela, il est nécessaire de préparer les ovules : c’est la décoronisation. Elle est réalisée grâce à une action mécanique et enzymatique. Ainsi les cellules du cumulus vont se détacher de l’ovule.  Avant de micro-injecter, il est nécessaire de vérifier la maturité des ovules grâce à la présence du globule polaire. En effet, un ovule immature ne peut être fécondé.

Les spermatozoïdes sont ensuite observés au microscope (parfois à fort grossissement : IMSI), afin de sélectionner les meilleurs candidats. Cela peut également se faire parfois parPICSI. De façon plus conventionnelle, le choix des spermatozoïdes à injecter repose sur plusieurs critères. La mobilité et le déplacement sont les premiers critères de sélection car c’est l’assurance d’un spermatozoïde vivant. Ensuite, la taille du flagelle, le cou et la tête des spermatozoïdes sont scrupuleusement évalués. Après sélection, l’embryologiste immobilise le spermatozoïde par une action mécanique sur le flagelle et l’aspire à l’aide de la pipette de micro-injection. L’ovule mature est ensuite maintenu par la pipette de contention et le spermatozoïde est injecté dans ce dernier. Ce geste technique doit être parfaitement maîtrisé afin de ne pas lyser l’ovule. Les ovules sont ensuite placés dans un incubateur à 37°C pour la nuit.

La révélation et la division

Les signes de fécondation sont observés le lendemain:

L’expulsion du deuxième globule polaire par l’ovule indique qu’il a finalisé sa méiose grâce à la présence du spermatozoïde. L’ovule est alors haploïde, il possède 23 chromosomes.

La présence du noyau de chacun des deux gamètes est également un signe de fécondation. En effet, le matériel génétique provenant du spermatozoïde et de l’ovule est encore distinct à ce stade et il est contenu dans deux structures appelées pronuclei (figure). Les deux pronuclei vont migrer l’un vers l’autre et les chromosomes masculins et féminins vont s’apparier afin de générer un nouvel ensemble chromosomique original. La cellule, appelée zygote, est alors diploïde, elle possède 23 paires de chromosomes et la fécondation est achevée.

Jour du cycle

La première division cellulaire ou mitose, se produit entre 25 à 30 heures après la fécondation. Elle permet de générer une autre cellule identique à la première, le zygote passe alors au stade d’embryon. L’embryon subit ensuite une série de divisions cellulaires. Au deuxième jour, l’embryon est constitué de 2 à 6 cellules et de 6 à 14 cellules au jour 3. Le quatrième jour, l’embryon, composé d’une trentaine de cellules se compacte afin de former une morula. Entre les jours 4 et 5, l’ADN mâle s’exprime et influence la structure de l’embryon. Les cellules se différencient, se réarrangent et une cavité se forme : c’est le stade blastocyste. Le blastocyste est composé du trophectoderme qui formera le futur placenta et du bouton embryonnaire qui formera le futur fœtus.  

Le transfert

Le transfert d’embryon est généralement réalisé, 3 ou 5 jours après la fécondation. Le choix du jour du transfert dépend de l’évolution et de la qualité embryonnaire. En effet, une sélection se fait naturellement sur les embryons, car ils ne sont pas tous viables. Si un ou deux embryons se démarquent au jour 3, alors le transfert est réalisé ce jour. Sinon, le transfert a lieu au jour 5.

L’embryon choisi est monté dans un cathéter, puis donné au gynécologue. Ce dernier, sous guidage échographique, va déposer l’embryon dans la cavité utérine. Une fois déposé, l’embryon se juxtapose aux microvillosités utérines. L’implantation a lieu quelques jours après le transfert.

Il est important de rappeler que la loi québécoise interdit les transferts de deux embryons, pour les dames âgées de moins de 37 ans. Les embryons surnuméraires de bonne qualité sont cryoconservés.

La cryoconservation

La cryoconservation des embryons se fait depuis quelques années grâce à la technique de vitrification. Le taux de survie a considérablement augmenté grâce à cette méthode qui consiste à vider les cellules embryonnaires de leur eau et de les remplir de cryoprotecteur, avant de les plonger dans l’azote liquide (-196°). Ainsi, la formation de cristaux dans les cellules est évitée. Les embryons sont ainsi figés dans le temps et conservés dans l’azote jusqu’à leur réchauffement.

Cécile Adam, PhD, embryologiste à Fertilys

Marjorie Disdier, M.Sc, embryologiste à Fertilys

Véronique Blais, M.Sc, embryologiste à Fertilys

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