Les empreintes digitales des embryons

Lorsque plusieurs embryons sont transférés dans l'utérus d'une femme pendant la fécondation in vitro (FIV) et qu'un seul bébé est né, il n'y avait auparavant aucun moyen de savoir quel embryon s'était implanté et développé avec succès. Maintenant, les chercheurs ont exploité les empreintes génétiques, la même technique utilisée pour régler les poursuites en paternité et impliquer les criminels, pour faire correspondre un embryon au bébé qu'il devient finalement. Cette technique peut aider les chercheurs à développer des tests pour faire une distinction plus fiable entre les embryons viables et leurs frères et sœurs non viables.

Du blastocyste au bébé : Cinq jours après la fécondation, cet embryon, appelé blastocyste, s'est différencié en deux types de cellules. Une touffe, appelée masse cellulaire interne (visible ici dans le quadrant supérieur droit), deviendra le fœtus. L'autre amas, appelé trophectoderme (revêtement de la paroi interne du blastocyste), deviendra le placenta. Des chercheurs australiens ont mis au point une technique pour extraire les cellules du trophectoderme et obtenir leurs empreintes génétiques. Lorsque plusieurs embryons sont utilisés pour la fécondation in vitro, ces empreintes digitales peuvent indiquer quel blastocyste est devenu quel bébé. Les chercheurs ont utilisé un laser pour percer un petit trou dans le revêtement externe du blastocyste, directement en face de la masse cellulaire interne, puis ont aspiré 8 à 20 cellules du trophectoderme pour analyse.

Actuellement, les médecins sélectionnent les embryons à transférer sur la base d'une inspection visuelle grossière au microscope. Mais cette tactique échoue environ 50 pour cent du temps. Par conséquent, plusieurs embryons sont souvent transférés en même temps, pour augmenter les chances de réussite de la grossesse. Il en résulte souvent des naissances multiples, qui mettent la mère et les bébés en danger.

La prochaine grande avancée de la FIV viendra de notre capacité à mieux sélectionner les embryons, selon David Adamson , président de l'American Society for Reproductive Medicine, qui n'était pas impliqué dans le projet. Cela nous permettra d'augmenter le taux de grossesse et de diminuer le taux de grossesse multiple.

Dans une étude publiée la semaine dernière dans la revue Reproduction humaine , chercheurs de l'Université Monash, en Australie, dirigés par la FIV et le pionnier des cellules souches Alain Trounson , a travaillé avec un groupe de 48 femmes subissant une FIV. Cinq jours après la fécondation, les chercheurs ont utilisé un laser pour entailler le revêtement externe de chaque embryon, connu à ce stade sous le nom de blastocyste. L'entaille a permis aux chercheurs d'extraire un petit nombre de cellules de la couche du blastocyste qui forme finalement le placenta. Le lendemain, chaque blastocyste a été transféré dans l'utérus de la femme.

De telles biopsies d'embryons sont couramment utilisées en FIV pour obtenir des cellules pour le dépistage et le diagnostic génétiques prénatals. Mais elles sont généralement réalisées trois jours après la fécondation, lorsque l'embryon ne compte que six à huit cellules. Étant donné que la fenêtre entre la fécondation et le transfert réussi est étroite, une biopsie au jour cinq est généralement trop tardive pour laisser suffisamment de temps aux cellules à tester, à prendre une décision éclairée et à transférer l'embryon. Dans cette étude, les cellules biopsiées n'étaient pas utilisées pour prendre des décisions en matière de reproduction, de sorte que l'embryon pouvait être transféré avant que les résultats des tests ne soient connus. Une biopsie antérieure ne produirait pas suffisamment de cellules pour une analyse significative.

Les chercheurs se sont concentrés sur un groupe de 18 femmes chez lesquelles certains mais pas tous les blastocystes transférés se sont implantés et se sont développés en bébés. En obtenant l'empreinte ADN de chaque embryon à partir des cellules extraites et en la comparant avec l'empreinte ADN de chaque bébé, ils pouvaient déterminer avec certitude quels embryons avaient donné naissance à des bébés en bonne santé.

Les spécialistes de l'infertilité affirment que l'approche des empreintes digitales peut permettre une étude rigoureusement contrôlée des techniques potentielles de distinction entre les embryons viables et non viables, un objectif qui s'est jusqu'à présent révélé insaisissable. De nombreux groupes explorent de telles techniques ; certains sont à la recherche de marqueurs génétiques spécifiques aux embryons viables, tandis que d'autres poursuivent des analyses moins invasives des substances qu'un embryon viable sécrète.

Pour ce qui est de faire de la science solide et de déterminer quels paramètres sont importants à examiner, quelle que soit la technique que vous utilisez, vous devez avoir des empreintes digitales, explique le directeur médical de Boston IVF. Michel Alper . (Alper n'a pas participé à l'étude des empreintes digitales.)

En plus de piloter la technique de prise d'empreintes digitales, l'étude de l'Université Monash a étudié une approche possible pour trier les embryons par viabilité. À l'aide de cellules extraites, les chercheurs ont comparé les niveaux d'expression de quelque 45 000 gènes entre des embryons viables et non viables. Dans ce cas, ils n'ont pas utilisé la technique des empreintes digitales ; parce qu'ils ne pouvaient extraire qu'un petit nombre de cellules, ils ne pouvaient pas effectuer à la fois une analyse complète de l'expression des gènes et des empreintes génétiques sur un seul blastocyste. Au lieu de cela, ils ont rassemblé des cellules d'embryons viables de femmes chez lesquelles tous les blastocystes transférés se sont développés en bébés, et d'embryons non viables de femmes qui ne sont pas tombées enceintes mais n'avaient pas de déficiences utérines connues.

Nous avons estimé que les embryons capables de s'implanter et de se développer jusqu'à terme auraient un profil d'expression génique unique, explique Gayle Jones , co-auteur de l'étude. Plus de 7 000 gènes différaient entre les embryons viables et non viables, bien que les résultats soient encore très préliminaires. En fin de compte, les chercheurs espèrent réduire ce pool à une poignée de marqueurs qui pourraient identifier les embryons les plus susceptibles de réussir.

Les cellules de blastocyste biopsiées pourraient être testées pour ces marqueurs dans une procédure simple et rapide. Ensuite, vous pourriez décider quels embryons vous transféreriez, lesquels seraient les plus viables, dit David Cram , également co-auteur de la recherche. Et parce que cette analyse à plus petite échelle nécessiterait moins de matériel génétique de départ, elle pourrait être associée à des empreintes génétiques pour valider son pouvoir prédictif.

Les auteurs de l'étude n'ont observé aucun effet négatif de la biopsie du blastocyste, mais Marcelle Cèdres , directeur de l'endocrinologie de la reproduction et de l'infertilité au centre médical UCSF, prévient que beaucoup de choses sont encore inconnues sur la procédure et que des études supplémentaires sont nécessaires pour garantir sa sécurité. Même si la biopsie elle-même s'avère inoffensive, la croissance de l'embryon dans une boîte pendant six jours peut être préjudiciable au développement ; traditionnellement, les embryons sont implantés plus tôt.

Cedars insiste sur la nécessité de développer des techniques moins invasives dans lesquelles la biopsie embryonnaire n'est pas nécessaire. Pour l'instant, l'approche des empreintes génétiques peut s'avérer utile pour affiner ces techniques.

Indépendamment de leurs approches différentes, tous ces efforts de recherche partagent une ambition commune. Nous espérons que cette technique éliminera finalement les grossesses multiples associées à la FIV, dit Jones.

L'objectif n'est plus seulement de mettre une femme enceinte, dit Cedars, mais d'essayer vraiment d'avoir un accouchement unique en bonne santé.

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