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DIAGNOSTIC GÉNÉTIQUE DE PRÉIMPLANTATION (DGP)

On ne peut procéder à DGP que sur des embryons in vitro (dans un laboratoire). Ce qui veut dire que cette analyse est toujours exécutée en conjonction avec un cycle de fertilisation in vitro.

Fertilisation In Vitro (très bref résumé)

On prescrit des médicaments pour stimuler la production d'un grand nombre d'ovules.

  • Les ovules sont prélevés à l'aide d'une aiguille guidée par ultrasons.
  • Les ovules sont ensuite soumis à l'injection intracytoplasmique de sperme (IICS), quel que soit la qualité du sperme du mari, afin d'éviter toute contamination par un autre sperme collé sur la coque de l'ovule. Les ovules injectés sont placés dans  l'incubateur afin de permettre la fertilisation et la croissance de l'embryon jusqu'au stade de 6-10 cellules.
  • A ce moment on fera la biopsie d'une ou deux cellules de l'embryon ou des embryons et on procédera à DGP.
  • Les embryons normaux sont implantés dans l'utérus de la mère  4-5 jours après le prélèvement des ovules.


Biopsie de l'embryon  

Pour pouvoir examiner un embryon  humain avant  de l'implanter dans l'utérus, il est possible de prélever une ou deux cellules de l'embryon formé de 6-10 cellules sans le mettre en danger, afin d'analyser le matériel génétique dans ces cellules. Remarquons que dans les analyses génétiques de routine des centaines de cellules sont habituellement  disponibles pour le traitement. Cependant, pour la biopsie de l'embryon seul une ou deux cellules sont disponibles, et il faut qu'elles contiennent un noyau pour pouvoir déterminer l'état génétique de cet embryon. La méthode de la biopsie est relativement simple, ce qui ne veut pas dire que ce soit une procédure facile suivre. La biopsie des embryons se fait normalement au stade de la préimplantation, au troisième jour du développement. A ce moment, l'embryon sera composé d'environ 4 à 12 cellules qui sont encore distinctes l'une de l'autre. Le troisième jour, on peut toutefois extraire l'une après l'autre des cellules isolés sans perturber les cellules adjacentes de l'embryon. Cependant, l'embryon commence à devenir compacte au plus tard le quatrième jour, un processus dans lequel le contour des cellules se fait moins clair et les cellules se collent plus les unes aux autres.

Extraction des cellules

A ce moment l'embryon est encore entouré d'une coque glycoprotéique, la zone pellucide, cette coque doit être percée avant de pouvoir extraire quelque cellule que ce soit. On peut le faire soit en utilisant un milieu de culture acide qui "dissout" localement la zone pellucide, ou, ce qui est plus pratique, on peut faire un trou au laser permettant d'introduire une micro-pipette de verre et d'en extraire une cellule. Le trou foré est habituellement d'une taille inférieure à la cellule elle-même ce qui permet de  maintenir l'intégrité de l'embryon dans sa coque pendant sont développement dans le laboratoire FIV.  Pendant la manipulation sous microscope inversé, l'embryon est maintenu dans un milieu de culture chaud ce qui permet de prélever la cellule avec un minimum de traumatisme pour l'embryon dans son ensemble. Il n'existe pas d'indication que prélever jusqu'à un quart du volume de l'embryon soit nocif pour son développement futur, car l'embryon peut compenser la perte de quelques cellules à ce stade de son développement. En effet, toutes les cellules sont encore totipotentes à ce stade, (chacune d'entre elle est capable de se développer en un embryon complet).



Biopsie embryonnaire (illustration)

Analyse

Une fois qu'une première cellule (un blastomère) a été prélevée, soit on la fixe sur une plaquette de verre pour une analyse chromosomique, soit elle est placée dans un petit tube de solution tampon pour le diagnostic d'un gène unique. Les cellules sont ensuite analysées utilisant des techniques appelées hybridation fluorescente in situ (HFIS) ou analyse d'ADN. Pendant l'analyse génétique, les embryons atteignent habituellement le cinquième jour de leur développement, se trouvant à ce moment au stade avancé de morula ou blastocyste. Les embryons libres d'anomalies génétiques sont placés dans la cavité utérine.

Autres aspects à prendre en compte

Erreur de diagnostic

Il y a parfois des erreurs de diagnostic dus à un mosaïsme dans l'embryon. Il arrive qu'un même embryon puisse contenir des blastomères (cellules produites par la division d'un ovule fécondé) qui sont génétiquement normaux et d'autres anormaux. Cela s'appelle mosaïsme. Le diagnostic peut être incorrect pour cette raison. Cela peut venir du transfert d'un embryon portant une anomalie chromosomique ou de l'échec du transfert d'un embryon  normal.

Un diagnostic erroné peut aussi être posé suite à des techniques de fixation cellulaire inadéquates, une erreur de dénaturalisation d'ADN, une perte allélique ou l'amplification d'ADN contaminé.

Un rapport  récent de la Société Européenne de Reproduction Humaine et d'Embryologie (ESHRE) a reporté les résultats DGP des 25 membres du consortium, de 1999 à 2001. Il y eu 8 erreurs de diagnostic confirmées sur 451 analyses DGP d'embryons; 1% (3/305)  pour les analyses de chromosomes et 3.4% (5/146) pour les troubles sur un seul gène.

Y a-t-il des risques associés à DGP?

Les techniques de micromanipulation utilisées pour la biopsie du  blastomère sont inoffensives pour l'embryon. Le risque de dommage accidentel à l'embryon pendant la biopsie est inférieur à 1%. L'embryon ne court aucun risque suite à l'analyse chromosomique ou celle du défaut sur un seul gène car les cellules analysées ne sont pas réinjectées dans l'embryon. La chance de réussite d'implantation peut-être légèrement plus faible après biopsie de l'embryon comparée à celle d'un embryon qui n'a pas subi de biopsie.  D'autres risques peuvent apparaître au fil du temps mais sont largement contrebalancés par les bénéfices potentiels pour chaque couple.

Procédures fertilisation de l'embryon dans le laboratoire de  fertilisation
Qui se charge des Ovules, du sperme et des embryons dans le laboratoire FIV?


L'embryologiste est responsable de la culture, la maintenance et la protection des  patientes, des ovules, du sperme et des embryons. a) Il est spécialement entraîné et remplit les exigences de certification pour la technologie du laboratoire de reproduction, comprenant la maintenance et la surveillance des appareils; b) il prépare et participe aux procédures cliniques telles que prélèvement d'ovule et transfert d'embryon; c) il exécute les techniques de reproduction assistée afin d'obtenir la fertilisation et le développement de l'embryon; d) il décrit et enregistre tous les événements de laboratoire pertinents au cycle de traitement d'une patiente; et e) il fait intégralement partie de l'équipe multidisciplinaire du traitement.

Quelle est la séquence de laboratoire des événements pour un cycle FIV avec DGP?

Quand une patiente initie un cycle de traitement, un plan spécifique est établi et développé dans le laboratoire FIV. Les éléments du plan concernent: la procédure de fertilisation, combien d'ovules sont prévus; si la patiente désire congeler les embryons supplémentaires fertilisés.

Le jour précédant le prélèvement d'ovules, le milieu de culture est préparé. Les récipients de culture prévus pour les ovules, et les tubes d'analyse prévus pour le sperme, sont traités, étiquetés et placés dans l'incubateur et les espaces de travail respectivement. Un tableau de laboratoire est préparé indiquant l'identité de la patiente et quel spécimen de semence est utilisé pour la préparation du sperme qui fertilisera ses ovules, en vue de fournir un compte rendu au sujet de tous les ovules et embryons et d'indiquer les noms des embryologistes et du médecin ainsi que des techniques et procédures exécutées. On indique également le milieu de culture utilisé pour le cycle de fertilisation de la patiente afin de satisfaire aux exigences de qualité et de contrôle.

 Au moment du transfert de l'embryon, l'identité de la patiente est confirmé, et ses ovules placés dans les récipients étiquetés. Le spécimen de sperme correspondant est accepté avoir été identifié sur l'étiquette du récipient le contenant et être répertorié sur le tableau de la patiente. Les spermatozoïdes mobiles sont séparés du reste de l'échantillon par un procédé "swim-up" . Selon le plan de traitement, et après avoir confirmé l'identité à la fois des ovules et du sperme, le sperme est injectés dans les ovules, entre deux et huit heures après le prélèvement.

Après une période d'incubation de 15-18 heures, les ovules sont examinés pour déterminer s'ils ont été fertilisés. La fertilisation est confirmée lorsqu'on observe deux pronuclei (l'un du sperme l'autre de l'ovule). Dans les 24 heures qui suivent, la division cellulaire est confirmée elle aussi. L'ovocyte, unissant les bagages génétiques complémentaires des deux parents, se divisera en deux cellules qui à leur tour se divisent chacune en deux cellules. De cette façon l'embryon grossit augmentant le nombre de ses cellules et passe d'un stade de développement à l'autre. Trois jours après le prélèvement, les embryons peuvent être sélectionnés pour le transfert. S'il y a des ovules fertilisés ou des embryons en plus, ceux-ci peuvent être congelés et gardés pour une éventuelle utilisation future.

La plus longue étude d'enfants nés de fertilisation in vitro et traitements associés est rassurante en terme d'intelligence et de santé psychologique. Menée par l'Union Européenne elle concerne plus de 1500 enfants jusqu'à 5 ans venant de Grande Bretagne, Belgique, Suède, Danemark, et Grèce. Les chercheurs ont évalué le développement physique, les relations familiales et le développement intellectuel, psychologique et social.

Le poids et la taille à la naissance correspondaient aux normes, ainsi que l'intelligence, les facultés motrices et linguistiques tout comme le comportement et le tempérament.


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