Techniques de culture d’embryons en laboratoire pour une FIV

La culture embryonnaire est l'une des étapes les plus importantes lors d'un traitement de fécondation in vitro (FIV). Elle est réalisée en laboratoire et les conditions de ce dernier agissent directement sur la qualité des ovocytes et des embryons.

Vous trouverez ci-dessous un index avec tous les points que nous allons traiter dans cet article.

Quand fait-on une culture embrionnaire ?

La culture en laboratoire de fécondation in vitro commence après avoir obtenu les ovocytes par ponction folliculaire. Pour commencer, ils sont cultivés sans retirer la couche de cellules de la granulosa qui les entourent (décumulation).

Le jour de la ponction est appelé jour 0 de développement embryonnaire, car c'est à ce moment que se produit la fécondation (union de l'ovule et du spermatozoïde).

Selon la technique de FIV employée pour féconder les ovocytes, l'étape suivante sera:

FIV conventionnelle

les ovules sont regroupés avec les spermatozoïdes sans décumulation.

ICSI

les ovules se décumulent et on procède à la micro-injection intracytoplasmatique des spermatozoïdes.

La culture des embryons obtenus après fécondation sera prolongée jusqu'au jour où les embryons:

• Sont transférés dans l'utérus maternel, généralement au jour 3 ou à l'état de blastocyste (jour 5-6).
• Sont vitrifiés.
• Sont exclus.

Étapes du développement embryonnaire

Nous allons voir quels sont les stades que les embryologistes considèrent importants pour sélectionner un embryon de bonne qualité :

Jour 1

jour suivant la ponction folliculaire lors duquel on détermine, 16 à 18 heures après la fécondation, si celle-ci s'est produite correctement. À ce stade, les embryons sont appelés zygotes. Ses besoins métaboliques sont similaires à ceux des ovocytes.

Jour 2

les embryons ont terminé d'effectuer les premières divisions et ont 2 à 4 cellules, aussi appelées blastomères.

Jour 3

les embryons ont environ 6-8 blastomères. L'embryon commence à montrer ses propres gènes, et ses besoins énergétiques évoluent graduellement.

Jour 4

l'embryon se trouve en stade de morula et à l'état compact.

Jours 5 et 6

l'embryon atteint le stade de blastocyte. Les embryons qui arrivent à cette étape avec de bonnes caractéristiques morphologiques ont de fortes possibilités de s'implanter.

Étapes du développement embryonnaire

Comment doit être la culture ?

Les caractéristiques de la culture d'embryons peuvent varier d'une clinique à l'autre ou même être adaptées à chaque patient. Cependant, les conditions doivent être parfaitement réglementées, car toute altération peut affecter le développement embryonnaire et compromettre les chances de réussite du traitement.

Types de culture

En fonction de la durée de la culture, on différencie :

• Culture courte : jusqu'au 2^e ou 3^e jour de développement.
• Culture prolongée : jusqu'à l'état de blastocyste. On peut utiliser le même milieu de culture pendant tout le développement (milieu unique) ou utiliser plusieurs milieux (milieu séquentiel).

Le choix du type de culture dépend de plusieurs facteurs, comme la quantité d'ovules obtenus, la qualité des embryons au 3^e jour ou le recours au diagnostic préimplantatoire (DPI).

Dans certains cas, on réalise une co-culture, qui consiste à cultiver les embryons avec des cellules endométriales pour améliorer les conditions du milieu, et ainsi le développement. Cependant, il s'agit d'une technique peu courante et elle est plus fréquemment utilisée dans la recherche.

Conditions nécessaires

Les ovocytes et les embryons doivent être conservés dans un environnement le plus stable possible. Ils sont donc maintenus à l'intérieur d'incubateurs la majorité du temps, afin de préserver les conditions optimales. Voici les aspects contrôlés :

• La température
• La concentration de dioxyde de carbone et d'oxygène
• L'humidité

Conditions nécessaires pour cultiver des embryons en incubateur

De plus, il est nécessaire que les laboratoires de PMA observent des conditions très contrôlées. Voici quelques facteurs :

• La pureté de l'air (peu de particules en suspension)
• La lumière
• Température
• Gaz présents et à que taux

Milieux de culture pour les embryons

Les embryons sont développés sur des plaques dans des milieux de culture qui leur fournissent les nutriments nécessaires pour qu'ils évoluent correctement. Comme nous l'avons déjà commenté auparavant, leurs besoins énergétiques évoluent selon les stades.
En fonction de leur compositions on les classe en deux catégories :

Milieux séquentiels

ils contiennent les nutriments spécifiques dont ont besoin les embryons lors des différentes étapes de leur développement. Lors des deux premiers jours de développement embryonnaire, on utilise un milieu, et on le change le troisième jour.

Milieux uniques

ils contiennent tous les nutriments dont a besoin l'embryon depuis le premier jour de développement jusqu'au stade de blastocyste. L'embryon consomme ce dont il a besoin à tout moment.

Vos questions fréquentes

Chez quels patients recommande-t-on la culture prolongée ?

Dans la mesure du possible, l’idéal serait de la réaliser dans tous les cas. Pendant 5-6 jours de culture, on évaluera tous les évènements embryonnaires qui doivent se produire (segmentation, compaction, blastulation, etc.), ce qui permettra de choisir les meilleures embryons et d’obtenir un meilleur taux d’implantation et de grossesse. Si l’on applique à cette culture la technologie time-lapse, on obtiendra de meilleures informations pour une sélection d’embryons encore meilleure.

Y a-t-il des différences de taux de réussite entre les incubateurs avec le système incorporé “time-lapse” et le système d’images indépendant ?

Les incubateurs “time-lapse” ont gagné en popularité depuis leur première utilisation. Toutefois, les incubateurs (avec la technologie “time-lapse” ou les conventionnels) n’ont pour seul objectif que de voir comment se déroule le développement embryonnaire. Même s’il est possible de prévoir le développement de l’embryon du stade de la división cellulaire jusqu’à l’état de blastocyste, il n’a pas encore été démontré que la technologie “time-lapse” augmente les taux de réussite par rapport aux incubateurs traditionnels.

La culture prolongée est-elle plus efficace que la culture courte ?

Chaque cas est différent car chaque type de culture présente des avantages et des inconvénients.

D'une part, la culture courte est plus facile à réaliser et si on ne dispose pas de beaucoup d'embryons, il est plus probable que l'un d'entre eux arrive au transfert.

D'autre part, la culture longue permet de pouvoir sélectionner l'embryon qui pourra s'implanter le mieux, car seuls les embryons de bonne qualité arrivent à ce stade.

Par conséquent chaque culture peut intéresser un type de patient en fonction des caractéristiques de son cas.

Tous les laboratoires emploient-ils les mêmes conditions ?

Non, car tous les paramètres sont différents d'une clinique à l'autre. certains laboratoires préfèrent utiliser de faibles concentrations d'oxygène dans les incubateurs tandis que d'autres disent n'apprécier aucune différence.

Les ovules sont-ils cultivés comme les embryons ?

Les milieux de culture qui sont utilisés pour les ovules et les embryons se ressemblent. Les conditions sont similaires.

Même s'ils sont aussi délicats, les ovules sont extrêmement sensibles aux changements de température, et il faut donc éviter de les manipuler après la ponction folliculaire.

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La culture permet de suivre l'évolution des embryons, ce qui constitue une étape clé au moment d'une tentative de grossesse grâce à un traitement de FIV. Par exemple, saviez-vous que l'évaluation des zygotes (jour 1 du développement) est fondamentale pour écarter certains embryons ayant une charge chromosomique anormale ? Pour plus d'informations sur ce thème, cliquez sur le lien suivant : Classification des embryons en fonction de leur qualité

Au cours des dernières années, on a constaté une amélioration très importante dans le domaine de l'évaluation des embryons grâce à l'application de la technologie time-lapse dans la culture. Il nous permet de visualiser le développement embryonnaire en continu et sans altérer les conditions de culture, ce qui fournit beaucoup de nouvelles informations. Si vous souhaitez en savoir plus sur cette technique, nous vous recommandons de lire cet article : Incubateur "time-lapse" : Embryoscope

Malgré ces progrès, tous les embryons ne sont pas capables d'atteindre le stade de blastocyste. Par conséquent, la question de savoir s'il faut effectuer le transfert le troisième jour ou au stade du blastocyste reste controversée. Vous pouvez en apprendre davantage sur les avantages et les inconvénients de chacune de ces options en cliquant sur le lien suivant : Transfert d'embryons : quel jour est le plus efficace ?