Des embryons sains présentent des défauts chromosomiques

Des tests génétiques conçus pour éliminer les embryons qui ont peu de chances de devenir des bébés en bonne santé après une fécondation in vitro (FIV) sont souvent administrés aux couples recevant un traitement, même s'il semble avoir peu d'impact sur les taux de grossesse. Une nouvelle étude impliquant un dépistage génétique à plus haute résolution jette un nouveau doute sur la pratique en montrant que la plupart des cellules, même dans des embryons sains, présentent de tels défauts chromosomiques.

Relier les points: Chaque point de ce test matriciel représente un morceau d'ADN de test. La couleur détermine la similitude entre l'ADN du test et un autre échantillon de référence.

Evelyne Vanneste et ses collègues du Université catholique de Louvain , en Belgique, a utilisé de nouvelles techniques de criblage à plus haute résolution pour analyser les cellules d'embryons âgés de trois ou quatre jours provenant de 23 couples fertiles âgés de moins de 35 ans. Les embryons sont généralement analysés à ce stade de développement car les embryons moins matures contiennent moins d'informations. , et les embryons plus développés sont plus difficiles à transférer.

Vanneste et ses collègues ont découvert que plus de 90 pour cent des cellules présentaient des anomalies chromosomiques, une découverte qui explique en partie pourquoi les humains ont des taux de fertilité si bas en général. Mais cela signifie également que certains embryons utilisables peuvent être jetés après le dépistage.

Le dépistage génétique préimplantatoire (PGS) implique généralement soit une réaction en chaîne par polymérase (PCR), qui détecte les troubles génétiques en amplifiant un morceau spécifique d'ADN muté, soit une hybridation in situ fluorescente (FISH), qui permet de vérifier les chromosomes pour des défauts structurels par rapport à la normale. chromosomes mais ne peut pas dépister tous les chromosomes simultanément. En conséquence, les problèmes chromosomiques qui peuvent empêcher une grossesse réussie peuvent passer inaperçus.

Vanneste et ses collègues ont utilisé deux outils plus récents, une puce SNP et une puce BAC, pour rechercher des erreurs chromosomiques dans l'ensemble du génome. La puce SNP peut identifier des variations dans de courts morceaux d'ADN, tandis que la puce BAC peut analyser de plus gros morceaux de chromosomes à la recherche d'erreurs structurelles. L'équipe a étudié les cellules de 23 embryons prélevés sur neuf couples à fertilité normale qui subissaient un traitement de FIV pour exclure les embryons atteints de maladies génétiques spécifiques. À la surprise des chercheurs, ils ont découvert que 90 pour cent des cellules avaient des morceaux de chromosomes dupliqués ou manquants. Non seulement cela, mais les erreurs ont changé dans différentes cellules prélevées sur le même embryon.

Cela suggère que les embryons humains ont naturellement une instabilité chromosomique élevée, au moins pendant les premiers cycles de la division cellulaire. La même chose a été observée chez les macaques mais pas chez les souris, dit Vanneste, et la raison évolutive n'est pas encore claire. L'instabilité est peut-être un mécanisme qui peut générer rapidement une diversité génétique, permettant ainsi une adaptation plus rapide à des environnements changeants, dit-elle.

Les résultats de Vanneste peuvent expliquer en partie le taux de fécondité relativement faible des humains d'environ 30 pour cent, mais le taux est encore beaucoup plus élevé que les 10 pour cent d'embryons apparemment génétiquement normaux trouvés par son équipe. Cela signifie que de nombreux embryons doivent continuer à se développer en bébés sains, même si leurs chromosomes présentent des défauts à ce stade. Au fur et à mesure que l'embryon grandit, des mutations complémentaires dans ses cellules peuvent se compenser, ou des cellules sans défauts chromosomiques peuvent préférentiellement peupler l'embryon.

Les avantages du dépistage préimplantatoire sont déjà vivement débattus, car des erreurs chromosomiques surviennent fréquemment chez les femmes plus âgées qui peuvent produire peu d'ovules au départ, ce qui a moins de chances de réussir une imprégnation après des biopsies invasives pour éliminer les cellules pour le dépistage génétique.

Aucun d'entre nous n'est vraiment normal, nous perdons donc notre temps à essayer de dépister la normalité, déclare Stuart Lavery, consultant spécialisé en médecine reproductive à l'hôpital Hammersmith, à Londres, au Royaume-Uni. embryon.

Ni Lavery ni Vanneste ne suggèrent d'abandonner complètement le dépistage par FIV, mais ils soutiennent tous deux que les chromosomes d'embryons plus ou moins développés peuvent fournir des résultats plus fiables, car l'instabilité chromosomique n'est alors pas un problème. Changer le moment de l'analyse génomique en une analyse de corps polaire à un stade plus précoce ou à un stade ultérieur par biopsie de blastocyste pourrait être une meilleure approche pour sélectionner des embryons génétiquement normaux pour le transfert, dit Vanneste.

Les corps polaires sont des cellules restantes des divisions cellulaires méiotiques qui forment l'œuf qui ne contiennent que de l'ADN de la mère et ne peuvent donc pas montrer d'erreurs du père ou survenant après la fécondation. Mais la méthode est douce pour l'embryon et les erreurs chromosomiques présentes dans les corps polaires sont portées par toutes les cellules de l'embryon, ce qui justifie fortement le rejet des embryons avec des erreurs.

En revanche, le blastocyste humain compte environ 100 cellules à cinq jours, dont certaines formeront le placenta plutôt que les tissus du fœtus. Cela permet l'élimination de plusieurs cellules, ce qui facilite l'analyse génétique et inclut l'ADN dérivé du père. L'instabilité chromosomique est moins prononcée à ce stade mais jusqu'à récemment, il n'était pas pratique d'analyser les cellules de blastocyste car il est beaucoup plus difficile de les transférer. Mais les nouvelles techniques qui impliquent la congélation des embryons rendent l'analyse des blastocystes suivie d'un transfert ultérieur plus pratique.

Lavery dit que l'analyse du corps polaire pourrait particulièrement profiter aux femmes plus âgées avec seulement quelques précieux ovules restants. Pour les femmes plus jeunes, les biopsies de blastocystes peuvent offrir des résultats plus prometteurs, dit-il.

Cependant, les baies SNP et BAC restent relativement chères. Une autre méthode moins coûteuse d'analyse des chromosomes humains, appelée hybridation génomique comparative (CGH), est développée par Elpida Fragouli du Nuffield Department of Obstetrics and Gynecology, à l'Université d'Oxford, et Reprogenetics, au Royaume-Uni. Cette approche permet d'examiner les 23 paires de chromosomes humains des blastocystes à une résolution légèrement inférieure.

Avec la CGH, l'ADN extrait de l'embryon est amplifié, marqué en vert et mélangé avec de l'ADN de référence normal qui a été marqué en rouge. Le mélange est ensuite étalé sur des lames avec des chromosomes en métaphase (stade précoce) auxquels le mélange d'ADN se lie. Les chromosomes sont condensés en formes distinctes, et le rapport de fluorescence verte sur rouge le long de la longueur de chaque chromosome indique si les chromosomes de l'embryon ont perdu ou dupliqué des morceaux visibles. Les résultats cliniques préliminaires utilisant la technique sur des embryons de blastocystes sont prometteurs, dit Fragouli.

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