Comment sélectionner les meilleurs spermatozoïdes pour féconder l’ovocyte?

Comment sélectionner le spermatozoïde capable de féconder l’ovocyte, et donner naissance à un embryon viable? C’est la question qui a donné lieu à de nombreuses études pour tenter d’y répondre.

Malgré le fait que les techniques de reproduction assistée soient utilisées depuis de nombreuses années pour traiter les problèmes de fertilité, les résultats peuvent encore être améliorés. Tout d’abord, il faut déterminer le rôle joué par le spermatozoïde. Puisqu’il était considéré comme un simple transporteur du matériel génétique paternel sans influence sur le développement ultérieur. Ce fait a été écarté, car il influence non seulement le processus de fertilisation mais un spermatozoïde anormal peut également entraîner des embryons anormaux ou même contribuer aux échecs d’implantation et aux fausses couches à répétition.

Évaluations pour la meilleure sélection de sperme

Les techniques de routine pour la préparation de l’échantillon séminal (formation), nous permettent de sélectionner les spermatozoïdes ayant une meilleure motilité et morphologie. Mais qu’en est-il des caractéristiques que nous ne sommes pas en mesure d’évaluer au moment de l’ICSI (injection intracytoplasmique de sperme)?

Voici quelques exemples de ces caractéristiques:

• Intégrité de l’ADN
• Maturité du spermatozoïde
• Ultramorphologie des spermatozoïdes

MACS et annexine V-GW: les champs magnétiques pour choisir les spermatozoïdes les plus appropriés

La sélection de spermatozoïdes aptes dans les échantillons séminaux qui présentent un taux élevé de fragmentation de l’ADN a été favorisée par l’apparition de techniques de sélection des spermatozoïdes préapoptotiques (en phase de mort cellulaire programmée). La technique la plus couramment utilisée est la séparation cellulaire par activation magnétique (MACS), qui permet de retenir les spermatozoïdes à plus faible potentiel. C’est une sélection des spermatozoïdes présentant une intégrité dans leur ADN. Des études ont été menées pour comparer les résultats des traitements dans lesquels la technique MACS a été utilisée pour compléter les techniques d’entraînement conventionnelles pour la sélection des spermatozoïdes. Une augmentation des taux de division embryonnaire et de grossesse a été observée. Il existe actuellement une autre technique basée sur le même principe que le MACS, à savoir la technique V-GW (annexine V Glass Wool), dont la principale différence réside dans le traitement de l’échantillon.

Fertile Chip: sélection pour les cas de fragmentation de chaîne double

La fragmentation de l’ADN peut être de chaîne simple ou double. Dans le cas de la fragmentation de chaîne double, des techniques appropriées de sélection des spermatozoïdes aptes, telles que la Fertile chip®, ont été mises au point. Cette méthode est basée sur la motilité des spermatozoïdes. Les spermatozoïdes qui présentent une fragmentation de chaîne double ont une motilité caractéristique. Fertilechip® permet de séparer les spermatozoïdes adéquats de ceux qui ne le sont pas. Il s’agit d’une technique simple et facile à appliquer qui pourrait être réalisée sur des patients présentant des échecs d’implantation, des fausses couches à répétition ou des divisions embryonnaires lentes entre le 3^ème et le 5^ème jour du développement de l’embryon. La limite pour sa mise en œuvre réside dans le fait que les échantillons de sperme sont de très faible qualité ou parfois, des échantillons cryoconservés ne permettent pas une récupération suffisante du sperme pour effectuer une micro-injection.

PICSI: discrimination sur les spermatozoïdes avec aneuploïdies

La maturité des spermatozoïdes est liée à l’apparition d’aneuploïdies (altérations qui affectent le nombre de chromosomes). Il existe des moyens spécifiques de sélectionner les spermatozoïdes matures, tels que le Sperm Flow, bien que la technique communément utilisée pour évaluer la maturité des spermatozoïdes soit connue sous le nom de PICSI.

Cette technique est basée sur l’union de spermatozoïdes matures à une surface (plaque de micro-injection) avec de l’acide hyaluronique (AH). Il est possible de sélectionner les spermatozoïdes unis, donc matures, pour la micro-injection. Des études récentes ont montré que l’union des spermatozoïdes à l’AH n’implique pas une amélioration des taux de fécondation et de division embryonnaire, de la qualité des embryons ou des taux de fausse-couche ou de grossesse. L’effet positif de l’union des spermatozoïdes à l’AH est une réduction de la fragmentation de l’ADN, puisque seront sélectionnés les spermatozoïdes ayant une plus grande intégrité de l’ADN, et donc un risque moindre d’aneuploïdie dans l’embryon.

Il est possible de sélectionner les spermatozoïdes unis, donc matures, pour la micro-injection. Des études récentes ont prouvé que l’union du spermatozoïde à l’AH n’implique pas une amélioration des taux de fécondation et de division des embryons, ni de la qualité des embryons ou des taux de fausses-couches ou de grossesses. L’effet positif de l’union des spermatozoïdes à l’AH est une réduction de la fragmentation de l’ADN, puisque ce sont les spermatozoïdes ayant une plus grande intégrité de l’ADN qui seront sélectionnés, et donc il y aura un risque moindre d’aneuploïdie dans l’embryon.

Autres stratégies pour optimiser la sélection spermatique

Les caractéristiques morphologiques du spermatozoïde sont le principal déterminant de la capacité de fécondation masculine. Des critères spécifiques ont été établis pour déterminer une morphologie correcte du spermatozoïde (Kruger et Coetzee, 1999). Mais, comment évaluer cette morphologie pendant l’ICSI? Dans les laboratoires de fécondation in vitro, la technique ICSI est réalisée à 400x (grossissement de l’observation microscopique). Pour évaluer l’ultramorphologie des spermatozoïdes, une observation à 1000x est nécessaire. C’est pourquoi, pour surmonter cette limitation, des méthodes ont été développées pour la sélection de spermatozoïdes normaux en temps réel.

• MSOME (examen morphologique des organites des spermatozoïdes mobiles),
• CLASS (absorption de la lumière confocale et diffusion spectroscopique)
• Observation de la biréfringence du spermatozoïde avec lumière polarisée,
• et le plus connu des IMSI (micro-injection des spermatozoïdes sélectionnés morphologiquement).

Toutes ces techniques nécessitent un personnel expérimenté et comme il s’agit de techniques subjectives, la sélection des spermatozoïdes varie selon les observateurs.

Les études réalisées qui évaluent l’efficacité de ces techniques n’ont pas constaté de différences dans les taux de fécondation et la qualité embryonnaire lorsqu’elles sont réalisées à la place de l’ICSI conventionnel. Cependant, le taux de grossesse a augmenté, même si davantage d’études évaluant l’efficacité à long terme sont nécessaires.

Dre. Dori Rodríguez, biologiste de l’Instituto Bernabeu