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Le 22 septembre 2014, les chercheurs et les médecins du CHU de Montpellier permettent une avancée en fécondation in vitro par le biais de l’imprimerie tridimensionnelle.[1]Les experts ont réussi à reconstituer et à imprimer un embryon humain en trois dimensions. Une avancée qui permettrait de doubler le taux de succès de ce procédé médical.[2]
Le point sur la fécondation in vitro[modifier | modifier le code]
Cette technique de procréation médicalement assistée consiste à féconder in vitro le spermatozoïde de l’homme et le gamète femelle afin de faire la culture de l'embryon en but de l’implanter dans l'utérus de la femme.
Risques[modifier | modifier le code]
Grossesses multiples[modifier | modifier le code]
Dans le procédé de la fécondation in vitro, le nombre d’embryons transférés influence le taux de succès par transfert. Les chances de grossesse sont en effet de l'ordre de 10 % après transfert d'un seul embryon et d'un peu plus de 30 % avec trois embryons.[3] Toutefois, le risque de grossesses multiples augmente lui aussi. En 2001, 31,5% des accouchements issus de la fécondation in vitro ont donné lieu à des naissances multiples.[4] Au Canada, certaines législations existent concernant une limitation dans l’implantation des embryons.[5] Toutefois, les familles n’ayant pas accès au financement savent que les transferts de plusieurs embryons procurent des taux de naissance plus élevés que les transferts simples d’embryon. Ces parents optent donc pour des services non régis par ces législations.[4] Aujourd’hui, malgré les lois ayant pour but de diminuer le taux de grossesses multiples, les interventions de fécondation in vitro sont encore associées à une plus forte proportion de grossesses multiples que les grossesses spontanées.[4]
Inconvénients[modifier | modifier le code]
Traitement d'une longue durée[modifier | modifier le code]
Le cycle de la fécondation in vitro requiert plusieurs étapes d’une longue durée. Premièrement, le couple voulant entreprendre le traitement doit préalablement rencontrer plusieurs spécialistes, psychologues, infirmières et médecins qui expliquent les différentes étapes. En débutant, le couple doit passer plusieurs tests biologiques pour s’assurer qu’il n’y ait aucune éventuelle infection.[6] Ensuite, la future mère doit suivre un traitement hormonal strict pour augmenter le nombre de follicules produits par les ovaires et contrôler parfaitement le moment de l’ovulation. Par la suite, il y a prélèvement des ovocytes mûrs, prélèvement du sperme du père ou du donneur. Ensuite, les spermatozoïdes et les ovocytes sont mis en contact dans un liquide de culture pendant plusieurs heures à la température du corps. Finalement, après 2 à 5 jours après la fertilisation, les embryons sont transférés dans l’utérus de la femme.[7] En 2013, il faut en moyenne 2,8 tentatives de fécondation in vitro pour permettre à un couple d’être parent et il faut compter entre trois et six mois entre deux fécondations in vitro.[8]L’attente est donc très grande pour chaque tentative et mener une grossesse à terme peut être d’une grande durée.
Coûteux[modifier | modifier le code]
Bien que les coûts varient d’un établissement à un autre, un cycle de fécondation in vitro standard peut coûter jusqu’à 10 000$. Des frais supplémentaires peuvent être ajoutés pour les médicaments de fertilité, pour les dons d’ovules ou les dons de sperme.[9]
Inefficace[modifier | modifier le code]
Statistique[modifier | modifier le code]
En 2013, malgré l’amélioration des techniques de fécondation in vitro et l’entraînement des médecins à la sélection des embryons, 85% des embryons implantés ne s’accrochent pas à la muqueuse utérine.[2]
La contribution de l'imprimerie tridimensionnelle[modifier | modifier le code]
Impression tridimensionnelle d'un embryon humain[modifier | modifier le code]
Le lundi 22 septembre 2014, les chercheurs du CHU de Montpellier ont réussi à reconstituer et à imprimer un embryon humain en trois dimensions. L’invention que le CHU de Montpellier a mise en place consiste à examiner l’embryon sous différents plans, les reconstituer en trois dimensions et l’examiner dans sa globalité. Cette image-là est une réplique exacte, mais agrandie de l'embryon préimplantatoire et fait environ la taille d'une pomme.[1]
Principes opératoires[modifier | modifier le code]
Visualisation au microscope optique[modifier | modifier le code]
La première étape de cette méthode consiste à prendre plusieurs plans des embryons créés in vitro. À l’aide d’un microscope optique, l’équipe de Montpellier a décomposé en plusieurs photos un embryon de 3 jours mesurant 150 microns (millièmes de millimètre).[8] À ce moment, les problèmes morphologiques des embryons ne sont pas véritablement perceptibles à l’œil nu.
Reconstitution 3D à l'aide d'un logiciel de modélisation[modifier | modifier le code]
La deuxième étape consiste à prendre les photos des différents plans de la première étape et de modéliser l’objet en trois dimensions à l'aide d'un logiciel. Ce logiciel permet de grossir l’embryon des milliards de fois jusqu’à obtenir la taille d’une pomme.[8]
Impression en trois dimensions[modifier | modifier le code]
Par un fichier spécialisé obtenu par le logiciel de modélisation 3D, l’imprimante va transmettre les coordonnées X et Y à la tête d’impression qui va se déplacer et donner la forme de l’objet. Cette impression consiste à déposer couche par couche un fil de matière thermoplastique (ou de métal) fondu à 185°C.[10] L’impression peut aussi se faire par frittage laser. Ici, un faisceau laser très puissant va fusionner une poudre (1mm d’épaisseur) à des points très précis définis par le fichier spécialisé que communique l’ordinateur à l’imprimante. Les particules de poudre sous l’effet de la chaleur vont alors fondre et finir par se fusionner entre elles. Une nouvelle couche de poudre fine est ensuite étalée et à nouveau durcie par le laser puis reliée à la première. Cette opération est répétée plusieurs fois jusqu’à ce que l’objet soit construit. Ensuite, l’objet est soulevé de la poudre et l’objet est brossé puis sablé ou poncé à la main pour les finitions.[11] L’impression en trois dimensions permet d’observer les embryons sous tous leurs angles et permet d’évaluer leur morphologie.
Avantages d'une vision en trois dimensions[modifier | modifier le code]
Meilleure évaluation des anomalies de l'embryon[modifier | modifier le code]
Malgré l'amélioration des techniques, 85% des embryons conçus in vitro et sélectionnés sur leurs critères morphologiques ne s'implantent pas.[12] Il est donc nécessaire d’avoir des outils technologiques permettant d’observer les anomalies des embryons. Habituellement, c’est au microscope que la bonne santé d’un embryon conçu in vitro est évaluée avant d’être implantée dans l’utérus de la femme. Avant cette avancée technologique, les médecins devaient évaluer la morphologie des embryons sur un seul plan, donc une vision en deux dimensions.[8] cela n’est pas suffisant pour évaluer tous les défauts de l'embryon et cela ne permet pas de déceler les meilleurs embryons à implanter. L’impression de l’embryon en trois dimensions est une avancée qui surmonte cette limitation.
Évaluation de la coque[modifier | modifier le code]
La vision en trois dimensions permet d’examiner la zone pellucide, la «coque » qui enveloppe les cellules de l’embryon, un peu comme la coquille d’un œuf. Plus elle est fine, plus l’embryon pourra s’en extraire facilement pour s’implanter dans l’utérus. Si elle est épaisse, les chances de succès sont moindres.[8] Au microscope, la vision 2D permet difficilement d’évaluer cette caractéristique morphologique
Évaluation des six cellules constituant l'embryon[modifier | modifier le code]
La vision en trois dimensions permet également d’étudier la régularité des six cellules constituant l’embryon. Lors de la culture des embryons conçus in vitro, certaines anomalies, sous forme de petits pics et fragments, entraînent dans certains cas la mort de l’embryon. Lors de l’évaluation, plus on observe d’anomalies, plus les chances de survie de l’embryon sont faibles. En fait, pour ne pas entraîner la mort de l’embryon, ces pics doivent être inférieurs à 20% de la taille de l’embryon.[8] Or, on les discerne mieux en trois dimensions qu’au microscope classique, car ces fragments sortent du plan, ce qui est invisible avec une vision en deux dimensions.
Meilleure sélection des embryons[modifier | modifier le code]
Dans le cadre d'une fécondation in vitro, l’étape la plus délicate est celle où les médecins doivent choisir l’embryon qui vont implanter dans l'utérus, c'est-à-dire celui qui a la plus de chances de mener à une grossesse. L'évaluation morphologique réalisée de manière conventionnelle au microscope optique a montré ses limites sur le meilleur choix des embryons, mais une vision en trois dimensions permet d’évaluer la morphologie de chaque embryon conçu in vitro. Cela permet de sélectionner celui qui a l’apparence la plus régulière et qui a le plus de chance de sortir de sa coquille et de s’implanter dans l’utérus.[13]
Augmentation du taux de succès[modifier | modifier le code]
L’impression tridimensionnelle d’un embryon humain permet d’avoir une meilleure vision de l’embryon et améliore de façon significative le choix de l'embryon à replacer dans la cavité utérine, susceptible de s’accrocher. Grâce à cette découverte, bien que cela soit encore au stade expérimental, les chercheurs et médecins de Montpellier espèrent doubler le succès des fécondations in vitro et augmenter le taux de succès à 40%.[8] Cela est un grand espoir pour les couples infertiles qui ont recours à la fécondation in vitro.
Moins coûteux[modifier | modifier le code]
L’aspect d’ordre économique est non négligeable dans cette avancée technologique. Il faut en moyenne 2,8 tentatives de fécondation in vitro[8] pour permettre à un couple d’être parents et un cycle de fécondation in vitro peut coûter jusqu’à 10 000$.[9] En augmentant le taux de succès, on diminue les coûts associés à une grossesse issue de la fécondation in vitro.
Diminution des grossesses multiples[modifier | modifier le code]
En ayant une meilleure vision morphologique des embryons, la sélection n’est pas faite à l’aveugle. On peut donc choisir le bon embryon à implanter dans l’utérus de la femme et n’implanter qu’un seul embryon. Cette avancée limite donc le risque de grossesses multiples non désirées.
- Julien Prioux, « Impression 3D : améliore les chances de réussite de la FIV », (consulté le )
- « Un embryon humain…imprimé en 3D », (consulté le )
- « La fécondation In Vitro : Résultats » (consulté le )
- « Fertilité » (consulté le )
- Gérard Bibeau, « Règlement modifiant le Règlement d’application de la Loi sur l’assurance maladie », (consulté le )
- « FIV – Fécondation in vitro », (consulté le )
- « Les étapes de la fécondation in vitro (FIV) » (consulté le )
- « Quand le 3D améliorer la fécondation in vitro », (consulté le )
- « Quel est le coût moyen de la fécondation in vitro? » (consulté le )
- « Impression 3D : comment ça marche ? » (consulté le )
- « Frittage de poudre » (consulté le )
- Hugo Jalinière, « Première mondiale : un embryon imprimé en 3D pour réussir les FIV », (consulté le )
- « La fécondation in vitro via une impression 3D, une première mondiale française », (consulté le )