Santé

L’impression 3D au service de l’implantation d’embryons humains

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Au CHU de Montpellier, une équipe est parvenue à réaliser une copie précise d'un embryon avant son implantation pour une FIV. Avec ce modèle manipulable, les médecins peuvent plus facilement choisir le bon embryon et donc améliorer les chances de réussir.

La maquette 3D d'un embryon humain âgé de trois jours et qui est la copie imprimée en 3D de son modèle vivant. On remarque quatre grosses cellules et des plus « fragmentées », qui pourraient gêner la nidification dans l'utérus. Avant une implantation, les médecins pourront s'en servir pour vérifier si ce candidat est le bon. © CHU Montpellier, Inserm, UM1, Tridilogy

Lors d'une FIV (fécondation in vitro), les médecins doivent choisir entre plusieurs embryons au moment de l'implantation. Le choix est délicat, car à ce stade, en général entre deux ou trois jours seulement après la fécondation, l'embryon est minuscule et composé de seulement quelques cellules (entre 2 et 8). Or, la probabilité est grande qu'il ne puisse s'accrocher suffisamment bien dans l'utérus, d'autant plus que, dans les conditions naturelles, l'embryon, à cette étape, est encore dans les trompes de Fallope et n'ira se nicher dans l'utérus que 5 ou 6 jours après la fécondation. On considère que l'échec, pour un embryon donné, survient dans 85 % des cas.

Une méthode est de poursuivre plus loin le développement in vitro, jusqu'au stade blastocyste, celui auquel il s'accroche à l'utérus. Mais tous ne parviennent pas aussi loin et, même à ce stade, tous ne parviennent pas à survivre dans l'utérus. La seule solution est donc, pour l'instant, d'implanter plusieurs embryons, ce qui conduit à augmenter le risque de grossesse multiple. Depuis des années, les spécialistes de la FIV cherchent à trouver les meilleurs critères possibles pour sélectionner les embryons candidats à l'implantation, de manière à réduire le nombre d’embryons implantés, idéalement à un seul.

Ils surveillent les divisions cellulaires et leur rythme, ainsi que la morphologie de l'embryon, qui ne mesure encore qu'un à deux dixièmes de millimètre. Tout est-il « normal » ? Pour cela, l'arme est le microscope optique. Il n'est cependant pas facile de bien comprendre les formes d'un embryon de quelques jours en le regardant à travers un instrument, qui ne donne jamais qu'une vision dans un plan. Or, des petits défauts de formes peuvent suffire à empêcher la fixation de l'embryon sur la paroi utérine.

Schéma de l’opération. Une série d’images est obtenue avec un microscope optique. Leur empilement permet la constitution, sur ordinateur, d’un modèle en trois dimensions qui peut être confié à une imprimante 3D. On obtient finalement une copie très fidèle, aux couleurs près, de l’embryon. © CHU Montpellier, Inserm, UM1, Tridilogy

Une copie d’embryon humain à mettre entre toutes les mains

Alors certains ont eu l'idée d'en réaliser un modèle en trois dimensions à partir d'une série d'images collectées par un ordinateur. Et pourquoi pas, plutôt qu'un modèle virtuel, fabriquer, grâce à une imprimante 3D, une maquette, manipulable et qui permettra de bien vérifier l'état de l'embryon ? C'est ce qu'ont fait au CHU de Montpellier le professeur Samir Hamamah, chef de service du département de Biologie de la Reproduction et diagnostic préimplantatoire, la docteure Élodie Scalici, assistante hospitalo-universitaire et le docteur Samuel Mérigeaud de la société Tridilogy. Les réalisations obtenues ont une résolution suffisante (de l'ordre du micromètre pour les plus petits détails reproductibles) pour apprécier la morphologie de l'embryon. On peut étudier « la globalité de l'embryon, donc les blastomères [les cellules, NDLR], les fragments, la zone pellucide, la régularité... » nous précise Samir Hamamah.

L'objet, d'environ 5 cm de diamètre, devient un « outil de communication entre médecins », explique le communiqué de Tridilogy, mais aussi avec les parents, qui pourront mieux comprendre les difficultés et les raisons du choix de tel ou tel embryon. Sans doute, ce modèle pourra-t-il devenir aussi un souvenir, comme les images d'échographies... L'équipe, qui a déposé un brevet en juillet dernier, souligne cependant que la méthode reste à évaluer pour en préciser les utilisations possibles.

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