Biopsies : généralités

C’est à cette étape où le diagnostic préimplantatoire se démarque de la fécondation in vitro classique. Il ne s’agit pas de simplement réimplanter les embryons obtenus, mais il faut faire impérativement le diagnostic avant. Ce diagnostic doit être fait sur du matériel de l’embryon permettant d’analyser les chromosomes (en FISH, pour le DPI chromosomique) ou bien le génome de celui-ci (en PCR, pour le DPI des maladies monogéniques). Cela suppose de prélever une partie de l’embryon, ce qui n’est pas sans risque pour son développement futur. Pour éviter de prélever une partie de l’embryon qui ferait défaut à celui ci le prélèvement se fait avant le sixième jour. La biopsie se fait par prélèvement d’une ou deux cellules après ouverture de la Zone Pellucide. Il a été élaboré plusieurs méthodes de biopsie selon le matériel de l’embryon étudié ; on peut donc les distinguer en trois grandes catégories : la biopsie de globules polaires, la biopsie embryonnaire, la biopsie de blastocystes. Aux Etats-Unis, 16% des cliniques pratiquent la biopsie de globules polaires, un quart des cliniques la biopsie de deux blastomères. L’étape de biopsie est donc parfois déterminante pour le développement futur de l’embryon que ce soit l’exposition aux acide, au milieu sans ca++/mg++, les dommages physiques causés, et le nombre de blastomères prélevés.

Percer la zone pellucide

L’étape du DPI où l’on doit percer la zone pellucide est incontournable. Il existe plusieurs méthodes dont chacune ont leurs avantages et leurs inconvénients : biopsie au laser, à l’aide d’acide… mais dans tous les cas cela reste une procédure invasive, dont les conséquences sur l’embryon restent encore à démontrer, mais qui ne sont sûrement pas anodines. Des études ont été faites pour démontrer l’innocuité de cette méthode ou ses méfaits, tant sur le développement de l’embryon, sur la conservation après congélation, que sur le résultat du DPI et les chances de grossesse. Certaines études montrent que le nombre de naissances est diminué lors d’un DPI comparé à celui d’une FIV compte tenu du prélèvement d’un ou plusieurs blastomères. La biopsie de blastomère est accompagnée d’une ouverture de la zone pellucide. Plusieurs méthodes pour ouvrir la zone pellucide ont été développées : à l’aide d’acide tyrode, par dissection (à l’aide d’une micropipette, cette technique est encore appelée « partial zona dissection » ou PZD) et plus récemment à l’aide d’un laser. La méthode à l’acide était la plus développée avant l’apparition du laser en 1998. Plusieurs études ont montré que l’utilisation de l’une ou l’autre méthode était équivalente au niveau du développement de l’embryon, et que la méthode au laser est plus pratique.

La biopsie des globules polaires

Lors de la maturation de l’ovule, par deux fois, un set de chromosomes est rejeté (scission asymétrique de l’ovule). Ce set est appelé globule polaire. Un set double est expulsé (Le premier globule polaire), puis un set simple (le deuxième globule polaire). Il s’agit évidemment toujours de chromosomes maternels puisque ces évènements se déroulent avant l’entrée du spermatozoïde. On ne peut pratiquer l’analyse des globules polaires dans n’importe quel cas. Son inconvénient est qu’elle ne permet de déceler que les anomalies maternelles dans le cas des maladies monogéniques puisqu’ils ne contiennent que le matériel génétique de la mère. Un des avantages de l’analyse des globules polaires est de déceler les aberrations chromosomiques des ovules qui sont responsables pour la majorité des pertes embryonnaires et fœtales (la plupart des aneuploïdies sont d’origine maternelle et rarement d’origine paternelle) puisque l’on peut examiner l’équipement chromosomique exact de l’ovocyte. Mais l’analyse des globules polaires lors d’un DPI donne nettement moins de renseignements que l’analyse de l’embryon. 

Il y a cependant un avantage, c’est que l’analyse est possible avant la fertilisation, c’est-à-dire avant la conception d’un embryon, et que l’on ne touche pas à des cellules critiques pour le développement. Donc éthiquement, les détracteurs de ce genre de DPI seront moins nombreux et il y aura moins d’objection à jeter un ovocyte qu’un embryon de quatre jours. Cela permet de pratiquer une forme de DPI dans les pays où celui-ci n’est pas autorisé. Au niveau technique, la biopsie se fait précocement, en général trois heures après la ponction de l’ovocyte. La perforation de la zone pellucide se fait soit par une solution d’acide soit par l’utilisation d’un laser, comme pour les autres techniques de biopsie. Pour plus de fiabilité, on pratique l’analyse sur les deux globules polaires, afin de détecter de possibles anomalies de non disjonctions méiotiques. Ces anomalies peuvent survenir pendant la première et la deuxième division méiotique.

Biopsie de Blastocyste

Un problème important avec la biopsie de globule polaire et/ou de blastomère est le peu de matériel qui est disponible, et qui peut mener à un diagnostic génétique imprécis et incertain. La biopsie d'embryon à l'étape de blastocyste permet de répondre à plusieurs de ces problèmes. En effet, l'embryon peut contenir jusqu'à 300 cellules ainsi plus de cellules peuvent être enlevées sans effet néfaste apparent. En outre, parce que la biopsie de blastocyste est basée sur le prélèvement préférentiel des cellules plus accessibles du trophectoderme, la masse intérieure de cellules qui est destinée à devenir le fœtus proprement dit est peu susceptible d'être endommagée. La biopsie de Blastocyste a lieu le jour cinq ou six après fertilisation et implique de faire un trou dans la zone pellucide afin de prélever des cellules. Par contre il faut rendre les résultats rapidement car le transfert se fait normalement à J5-J6. Cette technique a d’abord été employée avec succès chez la souris, avec un taux élevé de survie d'embryons. Au début de l’existence du DPI, elle n'a pas été souvent employée chez l'Homme en raison de la difficulté à cultiver des embryons à l'étape blastocyste. Cependant, le développement de milieux de culture spécifiquement conçus pour la culture à long terme, pourrait encourager une plus grande utilisation de cette technique prometteuse. En conclusion cette méthode permettrait une meilleure implantation et un plus grand taux de grossesses. Des naissances ont déjà été rapportées après DPI et biopsie de blastocyste