Les progrès technologiques et scientifiques de ces vingt dernières années ont bénéficié à l’évolution de l’Assistance Médicale à la Procréation par l’apparition  de nouvelles techniques en routine au laboratoire. Le développement de milieux de culture séquentiels, la culture prolongée des embryons, le Test Génétique Préimplantatoire (PGT-A-SR-M), la maturation des ovocytes In Vitro (MIV), la vitrification et l’imagerie time-lapse en sont l’illustration parfaite.

Plus récemment une nouvelle application, l’Activation Assistée ou Artificielle de l’Ovocyte (AOA) s’est fait une place dans nos pratiques au laboratoire. En référence à un groupe d’experts internationaux (ESHRE et Alpha, 2017) les taux de fécondation pour une FIV classique sont compris entre 60 à 80 % et pour une ICSI entre 60 à 75%. Cependant la réalité est parfois différente et l’injection d’un spermatozoïde en apparence idéal ne garantit pas l’activation et la fécondation de l’ovocyte. En effet, 2 à 3% de l’ensemble des cycles d’ICSI sont en échec de fécondation et 10% en pauci-fécondation (< 30% d’ovocytes fécondés).

L’activation de l’ovocyte est orchestrée par différentes réactions biochimiques qui commencent par la pénétration du spermatozoïde dans le cytoplasme de l’ovocyte. Plus précisément, le gamète mâle apporte à l’ovocyte une enzyme appelée phospholipase C zeta (PLCζ) qui réagit à une protéine liée à la membrane pour former l’inositol triphosphate (IP3). Cette molécule clé se lie à son tour à ses propres récepteurs qui sont localisés sur la membrane externe du Reticulum Endoplasmique lisse (sER). Il en résulte la libération du Ca2+ du sER dans un lapse de temps, formant ainsi des oscillations de Ca2+ intra cellulaires caractéristiques. De ces pics de Ca2+ découle l’activation ovocytaire qui cessent dès l’apparition des Pronuclei, gagent de la fécondation.

Toute absence ou manque d’efficacité de l’une de ces  substances cruciales ( ex. PLCζ ou IP3) entrainera automatiquement un changement radical du taux de Ca2+ intra cellulaire se traduisant par l’absence ou la réduction des oscillations de Ca2+ entrainant les  conséquences précédemment évoquées. Cet inconvénient majeur peut être compensé par un apport artificiel de Calcium à l’ovocyte qui permettrait ainsi son activation.

L’AOA peut être obtenue de différentes manières. L’approche la plus évidente serait de réaliser une ICSI plus invasive entrainant une augmentation du ca2+ par l’épuisement mécanique du sER mais néanmoins avec une survie ovocytaire désastreuse!

Une alternative serait une concentration des ions Ca2+ dans le milieu de culture des ovocytes. Pour permettre au Ca2+ extracellulaire une accumulation intracellulaire, il faudrait stimuler les pores cellulaires de la membrane externe de l’ovocyte par des courants directs/ alternatifs électriques (activation électrique de l’ovocyte) ou à l’aide d’une substance chimique.

Parmi les leaders des substances chimiques il y a l’ionomycine et la calcimycine(=A23187) (Heindryckx et al., 2008).

Au début il y eu beaucoup d’animosité autour de la « sécurité »de la procédure de l’AOA et plus précisément sur la nature non-physiologique des substances ionophores. En tout état de cause et qu on se le dise, les ionophores ne provoquent pas des oscillations physiologiques de Ca2+. Le traitement à l’ionophore résulte en une augmentation du Ca2+ intracellulaire et une fois ce seuil critique dépassé, le processus de la fécondation s’enclenche. De même les différentes études faites autour de l’ionophore et notamment dans son application ((Vanden Meerschaut et al., 2014) n’ont pas été convaincantes. Les différences entre le type d’ionophore, leur concentration, le temps d’exposition et/ou le nombre de stimuli ont très largement entravé la standardisation du protocole d’ AOA. L’une des premières étapes dans la standardisation de la technique de l’AOA (Ebner et al., 2012; 2015., fût le lancement de la calcimycine prête à l’emploi (CultActive, Gynemed).

A ce jour, le CultActive est le seul produit d’AOA disponible sur le marché et le nombre d’indications est en constante augmentation. Il s’avère très utile dans les cas d’échecs partiels ou complets de fécondation, représente une alternative pour les spermatozoïdes cryopréservés, les infertilités masculines sévères et pour les retards de développements embryonnaires observés lors d’un précédent cycle de FIV.Entre temps, on répertorie plus d’une centaine de naissances d’enfants en bonne santé avec l’utilisation du CultACtive et autorise à considérer que l’utilisation de la calcimycine prête à l’emploi comme une technique sûre. Cette affirmation s’appuie sur des études de l’expression génétique, des analyses d’erreurs de la ségrégation chromosomique, l’annotation de la morpho-cinétique embryonnaire et le follow-up des enfants nés.

Une étude multicentrique a comparé le taux de fécondation, le taux de grossesse et d’enfants nés des cycles ayants bénéficiés d’une activation assistée des ovocytes (solution ionophore prête à l’emploi A23187) aux cycles précédents en échec de fécondation. Au total, 99% des cycles ont eu un meilleur résultat avec l’utilisation du A23187, avec un taux d’enfants nés de 28%.

Bien que les taux de réussite et la sécurité de la technique de l’AOA soient rassurants, il ne faut pas perdre de vue que l’utilisation de l’ionophore n’est pas la solution miracle à tous les échecs de fécondation confondus (ex. si le Ca 2+ n’est pas le facteur causal). Il faut toujours considérer l’AOA et ce à juste titre comme expérimentale et l’employer dans le cadre d’une indication bien posée et où le consentement du patient devrait être obligatoire.

Références

Ebner T, Montag M, Oocyte Activation Group. Live birth after artificial oocyte activation using a ready-to-use ionophore: a prospective multicentre study. Reprod Biomed Online 2015; 30: 359-65.

Ebner T, Köster M, Shebl O, Moser M, Van der Ven H, Tews G, Montag M. Application of a ready-to-use calcium ionophore increases rates of fertilization and pregnancy in severe male factor infertility. Fertil Steril 2012; 98: 1432-1437

ESHRE Special Interest Group of Embryology and Alpha Scientists in Reproductive Medicine. The Vienna consensus: report of an expert meeting on the development of ART laboratory performance indicators. Reprod Biomed Online. 2017 Nov;35(5):494-510.

Heindryckx B, De Gheselle S, Gerris J, Dhont M, De Sutter P. Efficiency of assisted oocyte activation as a solution for failed intracytoplasmic sperm injection. Reprod Biomed Online 2008; 17: 662–668.

Abstract Ebner T, Montag M, Oocyte Activation Group. Live birth after artificial oocyte activation using a ready-to-use ionophore: a prospective multicentre study. Reprod Biomed Online 2015; 30: 359-65.