Les mathématiques au service du nombre d’embryons à transférer en FIV

Cet article(1) a pour objectif de proposer une équation mathématique pour relier le taux d’implantation et le nombre d’embryons à transférer.

Différents modèles mathématiques ont été proposés pour décrire l’implantation embryonnaire dont :

EI (implantation embryonnaire) = EQ (Qualité Embryonnaire) x ER (Réceptivité Endométriale)  x TE (Efficacité du Transfert).

Cette équation met l’accent sur le fait que l’implantation embryonnaire est simultanément dépendante de 3 facteurs : la qualité embryonnaire, la réceptivité endométriale et l’efficacité du transfert.

L’efficacité du transfert mesure l’aptitude du gynécologue à réaliser le transfert embryonnaire de façon la moins traumatique possible. La qualité embryonnaire semble être le facteur prédominant.

La qualité embryonnaire diminuant avec l’âge, les taux de grossesse suivent cette évolution. Afin de contrebalancer cette baisse, la stratégie habituelle est d’augmenter le nombre d’embryons transféré pour ne pas diminuer le taux de grossesse. Cependant, cette pratique augmente également  la probabilité que plusieurs embryons s’implantent.

Les recommandations (2) de la société américaine de médecine de la reproduction pour le nombre d’embryons à transférer ont été élaborées et visent à personnaliser le transfert tout en minimisant le risque de grossesses multiples. Ces recommandations sont fondées sur l’âge des patientes ainsi que sur une évaluation du pronostic individuel de la patiente. Cependant elles indiquent qu’il n’existe pas de données suffisantes pour justifier de limiter le nombre d’embryons à transférer chez les femmes de plus de 43 ans.

Ainsi  Gunnala (3) préconisent chez les patientes âgées de  plus de 43 ans, le transfert de 5 embryons ou plus à J3 comme une bonne option .Il rapporte alors un taux global de grossesses multiples «  faibles ». Il  rappelle néanmoins qu’il y a toujours une variabilité individuelle en biologie et qu’aucun évènement ne peut être prédit de façon certaine. Ces données s’avèrent cependant utiles et rassurantes.

Des approches alternatives existent pour diminuer le nombre d’embryons à transférer sont : la culture prolongée,  la biopsie de trophectoderme ou encore les tests génétiques. Ces méthodes permettraient de mieux sélectionner les embryons à transférer et ceux  indépendamment de l’âge de la patiente. Cependant il n’est pas sure que ces stratégies soient rentables du fait de la perte d’embryons liée aux manipulations supplémentaires engendrées au laboratoire que cela entrainent ou encore du fait des faux positifs des tests  génétiques.

Il y a également une façon « statistique » d’examiner l’implantation embryonnaire. Pour ce faire, nous devons considérer  l’implantation embryonnaire comme « un évènement indépendant ».

 La probabilité de grossesse « P »est alors égal à : P=1-(1-EI)n

EI : implantation embryonnaire

n : nombre d’embryons à transférer

Tableau 1
Relation entre le  taux de grossesse (P), le nombre d’embryons transférés (n) et le taux d’implantation (EI) suivant l’équation : P= 1 – (1-EI)n

Age
(ans)

P
(%)

Nbre d’embryons transférés (n)

Taux d’implantation embryonnaire (%)

34

50

2

29

35

48

2

28

36

46

2

26

37

44

2.5

21

38

41

3

16

39

38

3.5

13

40

35

4

10

41

30

4.5

8

42

25

5

6

43

20

5

4

44

15

5

3

45

10

5

2

L’équation binomiale peut être utilisée pour calculer la probabilité des grossesses multiples. La probabilité de « m » implantations après le transfert de « n » embryons est :

P (m) =EIm(1-EI)n-m *n !/[m!(n-m)!]

Pour des jumeaux: P(2)=EI² (1-EI)n-2*n !/[2(n-2) !]

Tableau 2
Relation entre le taux d’implantation (EI), et, le nombre d’embryons transférés (n), le  taux de grossesse (P),

Age
(ans)

EI
(%)

n

P
(%)

Singletons (%)

Jumeaux (%)

Triplés (%)

% jumeaux (jumeaux/P)

% triplés (triplés/P)

38

16

1

16

16

 

 

 

 

 

16

2

29

27

2.6

 

8.7

 

 

16

3

41

34

6.5

0.4

16

1.1

41

8

1

8

8

 

 

 

 

 

8

2

15

15

0.6

 

4.1

 

 

8

3

22

20

1.8

0.05

8.0

0.2

 

8

4

28

25

3.2

0.1

11

0.7

 

8

5

34

29

4.9

0.4

15

1.3

43

4

1

4

4

 

 

 

 

 

4

2

8

8

0.2

 

2.0

 

 

4

3

12

11

0.5

0.006

4.0

0.06

 

4

4

15

14

0.9

0.02

5.8

0.2

 

4

5

18

17

1.4

0.06

7.7

0.3

 

4

6

22

20

2.0

0.11

9.4

0.5

 

4

7

25

22

2.7

0.19

11

0.7

 

4

8

28

24

3.5

0.29

12

1.0

 

La limite des ces équations vient principalement du fait qu’ils sont basés sur l’approximation qui considère l’implantation embryonnaire comme un  « événement indépendant ». Ce qui n’est pas le cas en réalité.

Ces calculs confortent la conclusion de de Gunnala (3) : s’i il est raisonnable de transférer 3 embryons à 38 ans et 5 à 41 ans alors il est également raisonnable d’en transférer 8 à 43 ans (encore faut-il les obtenir !).

Il y a  toujours un risque de grossesse multiple mais la question se pose à savoir quel  est le niveau de risque « acceptable » ?

Bibliographie

(1) Paulson RJ and all. How do we decide how many embryos are safe for transfer ?Fertil Steril 2014;102:1565-6.

(2) Practice committee of American society for reproductive medicine practice committee of society for assisted reproductive technology. Criteria for number of embryos to transfer: a committee opinion. Fertil Steril 2013; 99:44-6.

(3) Gunnala V, and all. Beyond the ASRM transfer guidelines: how many cleavage stage embryos are safe to transfer in women > 43 years old? Fertil Steril 2014; 102:1626-32.

 
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