Elizabeth R. HAMMOND et Coll. (Département de Gynécologie Obstétrique Université d’AUCKLAND, Nouvelle Zélande) analysent dans une mise au point la possibilité de recherche d’anomalies chromosomiques de type aneuploïdie embryonnaire par un procédé non invasif d’étude du milieu de culture du blastocyste, technique qui pourrait représenter une avancée majeure dans l’évaluation de la qualité embryonnaire avant transfert dans le cadre d’une fécondation in vitro.

Quels moyens a-t-on à ce jour d’évaluer le caractère euploïde d’un embryon ? :

- L’aspect morphologique, la cinétique des divisions des blastocystes sont des critères importants mais même au meilleur grade de classification morphologique, il existe des défauts d’implantation ou des risques de fausse-couche spontanée (Etude de CAPALBO et Coll. 2014).

Selon cette étude, 56 % des « tops » embryons sont euploïdes, traduisant ainsi une discordance majeure entre la morphologie et l’état chromosomique de l’embryon.

- Les études de FRAGOULI (2015) et de DIEZ-JUAN (2015) ont suggéré que des taux élevés de DNA mitochondrial (mtDNA) au stade de blastocyste pouvaient être associés à une aneuploïdie avec une diminution d’un potentiel d’implantation embryonnaire.

- L’étude génétique pré-implantatoire de l’embryon (pre-implantation genetic screening, PGS) peut éviter le transfert d’un embryon présentant une anomalie quantitative chromosomique de type aneuploïdie, et bien qu’il s’agisse d’un procédé « invasif », le PGS a un potentiel d’amélioration de taux de grossesse après fécondation in vitro selon de nombreuses études (YANG 2012, FORMAN 2013, CHEN 2015).

Selon ces études, le taux de grossesses évolutives après PGS est amélioré de près de 30 % lorsqu’un embryon reconnu comme euploïde est transféré au stade blastocyste.

Ce screening génétique peut être réalisé par biopsie, soit d’un blastomère au stade de division cellulaire, ou par biopsie de cellules du trophectoderme, lorsque l’embryon est au stade de blastocyste.

A ce jour, la biopsie de cellules du trophectoderme au 5^e ou 6^e jour de développement du blastocyste, permet une étude la plus complète des chromosomes embryonnaires ; a priori, cette technique ne paraît pas délétère pour l’embryon, néanmoins elle reste un procédé invasif.

- On suggère que le liquide de la blastocœle peut être isolé avec succès de l’embryon. De même le liquide du milieu de culture du blastocyste peut être étudié en isolant du milieu de culture à la fois le DNA nucléaire et le DNA mitochondrial.

Quelle est l’origine du DNA recueilli dans ce milieu de culture ?

Cette origine n’a pas été établie de façon formelle, mais plusieurs études suggèrent que l’on peut extraire du matériel génétique embryonnaire permettant une analyse et donc une évaluation de l’aspect euploïde ou aneuploïde de l’embryon avant l’implantation.

E. HAMMOND émet l’hypothèse de la possibilité de détection dans le milieu de culture du blastocyste du DNA d’origine nucléaire et du DNA d’origine mitochondrial.

Néanmoins, l’origine des DNA nucléaire et mitochondrial n’a pas été complètement évaluée du fait de sources potentielles de contamination, qui pourraient contribuer à la détection de matériel génétique dans le milieu de culture.

Selon E. HAMMOND, il y a néanmoins de fortes probabilités que le DNA mitochondrial présent dans le milieu de culture soit lié à la fragmentation embryonnaire et que sa présence soit prédictive de la blastulation, ce qui laisserait supposer que le développement embryonnaire pourrait influencer les niveaux de matériel génétique détectés.

Si les niveaux de matériel génétique détectés sont liés à la qualité embryonnaire, et ce de façon non invasive, on aurait ainsi à notre disposition un biomarqueur de la validité embryonnaire, équivalent à un « screening » génétique pré-implantatoire.

Elizabeth HAMMOND conclut cette mise au point en insistant sur :

• une meilleure  détermination de l’origine du matériel génétique étudié,
• une amélioration des techniques permettant de réduire au maximum la contamination du milieu de culture du blastocyste,
• une récupération du liquide du blastocœle par blastosynthèse,
• une évaluation des résultats de recherche d’aneuploïdie dans les techniques de blastosynthèse, de détection du DNA mitochondrial dans le milieu de culture du blastocyste, par rapport aux techniques plus invasives de biopsie de blastomère ou de biopsie de cellules du trophectoderme.

Il apparait clair que ces procédés non invasifs seraient une approche déterminante et capitale dans la détection d’anomalies chromosomiques des embryons obtenus après traitement de fécondation in vitro.

Nuclear and mitochondrial DNA in blastocoele fluid and embryo culture medium : evidence and potential clinical use – Elizabeth R. HAMMOND, Andrew N. SHELLING, Lynsey M. CREE – Human Reproduction, Vol.31, n°8 pp.1653-1661, 2016