Plus de 9 millions d’enfants sont nés de procréation médicalement assistée (ART). Bien que la PMA soit considérée comme sure, des craintes, assez argumentées ont été émises quant à certains problème de transmission épigénétique. Cependant il est difficile de négliger le fait qu’une infertilité prolongée n’interfère pas négativement avec les régulations épigénétiques des gamètes [1]. En tous cas, la vitrification des ovocytes a pris dorénavant une place incontournable voire routinière en procréation médicalement assistée. Plus précisément, elle a pris une place majeure dans la préservation de la fertilité, pour des raisons médicales ; pour faciliter le don d’ovocytes [2] , mais aussi pour des raisons plus controversées (voir Parmegiani et Ménézo, Gynéco online Février 2024) : le « social freezing » qui doit permettre une maitrise plus complète de la fertilité des femmes, en leur permettant de retarder les grossesses quasiment « à la demande ».
Si l’on prend en compte le fait que la vitrification des ovocytes va croitre exponentiellement dans le monde, il est important d’envisager scientifiquement les risques pour la grossesse et l’enfant. Ces risques ont été formulés dans la synthèse de HCK Kwan [3], à savoir :

• 1* le taux de naissance
• 2* L’impact sur la qualité chromosomique de l’ovocyte et de l’embryon
• 3* l’impact des différentes techniques ; ceci incluant les milieux de congélation et les cryoprotecteurs
  Ceci résultant de l’analyse des données des Biologistes américains (SART) de 2013 à 2020. La congélation n’a plus été considérée comme expérimentale à partir de fin 2012 par la SART et l’ASRM (American Society for Reproductive Médecine)

1*Efficacité de la vitrification d’ovocytes : enfants nés

L’efficacité, évaluée en terme de naissances, des dons d’ovocytes non congelés (FDOs) est en moyenne de 49%  (44.6-53.3%) quel que soit l’âge ; il est de 41% (39.1-43.2%) pour le don d’ovocytes préalablement congelés (CDOs). La baisse liée à la congélation est significative à p<.001
Il n’est pas inutile de rappeler ici que toute technique nécessite une expertise qui sera acquise au cours du temps ; en cela il est probable qu’il existe une ‘courbe d’apprentissage’ : les résultats s’améliorent avec le temps. Les résultats les plus récents sont sans doute meilleurs ! Les résultats collectés depuis 2013 montrent une amélioration, mais un plateau a été atteint

• 2019, FDOs : 44.7% vs CDOs 40.5% ;
• 2020, FDOs : 44.6% vs CDOs 4.1%

Mais ces études ne prennent pas en compte la qualité du sperme… connue quand même pour avoir une certaine importance (4-5) !!!

2* Qualité chromosomique des embryons obtenus post congélation d’ovocytes

Le fuseau méiotique est très sensible aux variations de température, il n’est donc pas inutile de se poser la question de l’impact de la vitrification sur la qualité de la ségrégation chromosomique et le potentiel impact au moment de la fécondation.
Le rapport de FC Kwann (3) rapporte : « à âge comparable de 27.2 ans, il n’a pas été montré de différence d’aneuploïdie entre ovocytes congelés (OC) et non congelés (OF). Mais, il existe un problème de non-disjonction pour le chromosome 13, pour les embryons résultants d’ovocytes congelés (36.2% vs 10.5%) par rapport à ceux résultant des ovocytes FDOs. La même étude montre une tendance inversée pour le chromosome 18 et les chromosomes sexuels. Par ailleurs d’autres études indiquent aucune différence observable [6,7].
Il existe peu d’études sur les grossesses et sur les enfants « nés de la vitrification d’ovocytes » : Pas de problèmes pour Cobo et al. [8] ; augmentation des Fausses couches et augmentation des poids à la naissance pour Levi Setti [9], dans une étude qui commence à dater. En 2021, l’ASRM a instamment souhaité que ce type d’études soit réalisé [2]. Mais il faut noter que peu de femmes ont « utilisé » » leurs ovocytes congelés : il n’existe donc que peu d’analyse de l’impact du « social freezing » sur grossesses et enfants. Il est évident que l’âge maternel, au moment de la grossesse est source de préoccupation !!!
Une étude récente [10] analyse chez 4159 enfants, la grossesse à savoir césarienne, l’âge maternel à l’accouchement, les naissances, l’Apgar, les anomalies congénitales, santé de l’enfant (1 à 6 ans d’âge). Les résultats sont très positifs, du moins sur le relativement court terme : la vitrification peut être considéré comme une technique sûre.

3* Milieux de culture et cryoprotecteurs utilisés en et post vitrification

Les deux cryoprotecteurs majeurs utilisés sont l’Ethylène Glycol (EG) et le DiMethylSulfoxyde (DMSO), qui a fournis des résultats contrastés et controversés. Le DMSO a influencé l’activité cellulaire, plus précisément le transcriptome et la régulation de l’épigénome. Les études réalisées sur des cellules cardiaques et hépatiques indiquent une altération importante des microRNAs (RNAi), RNAs non codants, au-delà des gènes soumis à empreinte (11].   De façon totalement inverse, Cantalore et al [12] indique que le DMSO augmente la survie post décongélation d’embryons de souris parthenogénotes, sans modifier l’expression génique. Cependant il est évident que l’embryon parthenogénote est un modèle très ambigu pour étudier l’empreinte et l’épigénèse. Une autre étude récente [13], réalisée sur la vitrification des ovocytes humains immatures avec DMSO, indique le contraire : DMSO induit une altération génique, impliquant notamment des gènes liés à l’établissement du paysage épigénétique et au développement (ceci va souvent ensemble !!!). Cependant, le modèle ovocyte immature est un modèle complexe…. Mais les ovocytes matures ne sont pas, par définition, du « matériel » de recherche. Enfin, il faut noter que les embryons obtenus après congélation/décongélation d’ovocytes sont cultivés dans des milieux connus pour affecter l’épigénèse…d’où une certaine difficulté d’appréciation de la cause et de la conséquence.
D’un point de vue biochimique, certains travaux récents n’indiquent pas d’anomalies de la méthylation de l’ADN et de l’expression génique ([14-16] Une étude récapitulative récente indique que le cryopréservation de 20 ovocytes conduit à 70% de chance de grossesse [17]. Les limites d’âge persistent, ainsi que les autres paramètres qui sont souvent mal définis pour les causes d’infertilité. On peut néanmoins penser qu’il existe de la place pour d’autres études, afin de pouvoir définir des limites éventuelles, vue l’hétérogénéité des observations.

CONCLUSIONS

La vitrification ovocytaire est une technique encore trop jeune pour en définir complètement l’impact éventuel sur la qualité du développement embryonnaire puis des conceptus. L’évaluation de tout protocole demande, en médecine humaine, un certain recul. L’évaluation est ici, d’autant plus complexe que de nombreuses femmes tardent à « réutiliser » leurs ovocytes (c’est quand même, en partie, le but de la technologie !). Mais se posera alors le « vieillissement » du sperme du conjoint (du a l’élévation du stress oxydant notamment) et les réponses aux traitements hormonaux de la patiente, soumise à une baisse de la qualité de la circulation sanguine avec l’age, bien que non systématique, néfaste à l’évolution de la grossesse. Tout cela doit être bien sûr à être pris en compte [2]. Par ailleurs, d’un point de vue psychologique, il est important de mentionner que les grossesses ne sont pas « garanties » et ceci quel que soit l’âge [17] ; trop retarder l’âge de conception n’est plutôt pas, une très bonne idée.
Globalement, la cryopréservation des ovocytes est une technique sure ; Il n’empêche que ses limites et ses contours doivent sans doute être mieux définis [12].

RÉFÉRENCES

1. Denomme MM, Haywood ME, McCallie BR, Schoolcraft WB, Katz-Jaffe MG. The prolonged disease state of infertility is associated with embryonic epigenetic dysregulation. Fertil Steril. 2021 Aug;116(2):309-318.Epub 2021. PMID: 33745724.
2. Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine. Electronic address: asrm@asrm.org. Evidence-based outcomes after oocyte cryopreservation for donor oocyte in vitro fertilization and planned oocyte cryopreservation: a guideline. Fertil Steril. 2021;116(1):36-47. PMID: 34148587.
3. Kwan HCK. Reconsideration of the safety and effectiveness of human oocyte cryopreservation. Reprod Biol Endocrinol. 2023 ;21(1):22PMID: 36849982; PMCID: PMC996970
4. Bashiri Z, Amidi F, Amiri I, Zandieh Z, Maki CB, Mohammadi F, Amiri S, Koruji M. Male Factors: The Role of Sperm in Preimplantation Embryo Quality. Reprod Sci. 2021;28(7):1788-1811. Epub 2020 Nov 2. PMID: 33140326.
5. Polese R, Scarselli F, Dale B, Minasi MG, Greco E. Can sperm quality influence embryo development and its ploidy? Analysis of 811 blastocysts obtained from different sperm sources. Zygote. 2022 Oct;30(5):648-655.. Epub 2022 Jun 9. PMID: 35677962.
6. Chamayou S, Sicali M, Alecci C, Ragolia C, Liprino A, Nibali D, Storaci G, Cardea A, Guglielmino A. The accumulation of vitrified oocytes is a strategy to increase the number of euploid available blastocysts for transfer after preimplantation genetic testing. J Assist Reprod Genet. 2017;34(4):479-486Epub 2017 Jan 9. PMID: 28070710; PMCID: PMC5401691.
7. Forman EJ, Li X, Ferry KM, Scott K, Treff NR, Scott RT Jr. Oocyte vitrification does not increase the risk of embryonic aneuploidy or diminish the implantation potential of blastocysts created after intracytoplasmic sperm injection: a novel, paired randomized controlled trial using DNA fingerprinting. Fertil Steril. 2012 Sep;98(3):644-9. Epub 2012 . PMID: 22608316.
8. Cobo A, Serra V, Garrido N, Olmo I, Pellicer A, Remohí J. Obstet ric and perinatal outcome of babies born from vitrified oocytes. Fertil Steril. 2014;102(1006–15): e4.
9. Levi Setti PE, Albani E, Morenghi E, Morreale G, Delle Piane L, Scaravelli G, Patrizio P. Comparative analysis of fetal and neona- tal outcomes of pregnancies from fresh and cryopreserved/thawed oocytes in the same group of patients. Fertil Steril. 2013; 100:396– 401
10. Da Luz CM, Caetano MA, Berteli TS, Vireque AA, Navarro PA. The Impact of Oocyte Vitrification on Offspring: a Systematic Review. Reprod Sci. 2022 ;29(11):3222-3234. doi: 10.1007/s43032-022-00868-4. Epub 2022 Jan 31. PMID: 35099778.
11. Verheijen M, Lienhard M, Schrooders Y, Clayton O, Nudischer R, Boerno S, Timmermann B, Selevsek N, Schlapbach R, Gmuender H, Gotta S, Geraedts J, Herwig R, Kleinjans J, Caiment F. DMSO induces drastic changes in human cellular processes and epigenetic landscape in vitro. Sci Rep. 2019;9(1):4641.. PMID: 30874586; PMCID: PMC6420634.
12. Cantatore C, George JS, Depalo R, D'Amato G, Moravek M, Smith GD. Mouse oocyte vitrification with and without dimethyl sulfoxide: influence on cryo-survival, development, and maternal imprinted gene expression. J Assist Reprod Genet. 2021 Aug;38(8):2129-2138.. Epub 2021 May 22. PMID: 34021463; PMCID: PMC8417175
13. Wiltshire A, Schaal R, Wang F, Tsou T, McKerrow W, Keefe D. Vitrification with Dimethyl Sulfoxide Induces Transcriptomic Alteration of Gene and Transposable Element Expression in Immature Human Oocytes. Genes (Basel). 2023 Jun 8;14(6):1232. doi: 10.3390/genes14061232. PMID: 37372413; PMCID: PMC10298107.
14. De Munck N, Petrussa L, Verheyen G, Staessen C, Vandeskelde Y, Sterckx J, Bocken G, Jacobs K, Stoop D, De Rycke M, Van de Velde H. Chromosomal meiotic segregation, embryonic developmental kinetics and DNA (hydroxy)methylation analysis consolidate the safety of human oocyte vitrification. Mol Hum Reprod. 2015 Jun;21(6):535-44. Epub 2015 Mar 31. PMID: 25833840.
15. D'Aurora M, Budani MC, Franchi S, Sarra A, Stuppia L, Tiboni GM, Gatta V. Dynactin pathway-related gene expression is altered by aging, but not by vitrification. Reprod Toxicol. 2019 Sep; 88:48-55. Epub 2019 Jun 28. PMID: 31260804.
16. Di Pietro C, Vento M, Guglielmino MR, Borzì P, Santonocito M, Ragusa M, Barbagallo D, Duro LR, Majorana A, De Palma A, Garofalo MR, Minutolo E, Scollo P, Purrello M. Molecular profiling of human oocytes after vitrification strongly suggests that they are biologically comparable with freshly isolated gametes. Fertil Steril. 2010 Dec;94(7):2804-7Epub 2010 Jun 9. PMID: 20542504.
17. Cascante SD, Berkeley AS, Licciardi F, McCaffrey C, Grifo JA. Planned oocyte cryopreservation: the state of the ART. Reprod Biomed Online. 2023 Dec;47(6):103367.. Epub 2023 Aug 24. PMID: 37804606.