Summary

Biopsie et vitrification humaines de Blastocyst

Published: July 26, 2019
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Summary

La biopsie et la vitrification de Blastocyst sont nécessaires pour mener efficacement le test génétique préimplantatoire. Une approche impliquant l’ouverture séquentielle de la pellucida de zona et la récupération de 7-8 cellules de trophectoderm dans le jour 5-7 post-insémination limite le nombre de manipulations exigées et l’exposition de l’embryon aux conditions environnementales sous-optimales.

Abstract

La biopsie de Blastocyst est effectuée pour obtenir un diagnostic génétique fiable pendant des cycles de FIV avec l’essai génétique préimplantatoire. Ensuite, le flux de travail idéal implique un protocole de vitrification sûr et efficace, en raison du délai d’exécution des techniques de diagnostic et de transférer l’embryon sélectionné sur un endomètre physiologique dans un cycle naturel suivant. Une approche de biopsie englobant l’ouverture séquentielle de la zona pellucida et la récupération de 5-10 cellules de trophectoderm (idéalement 7-8) limite le nombre de manipulations exigées et l’exposition de l’embryon aux conditions environnementales sous-optimales. Après une formation adéquate, la technique a été reproductible entre différents opérateurs en termes de synchronisation de la biopsie (8 min, allant de 3 à 22 min en fonction du nombre d’embryons à la biopsie par plat), diagnostics concluants obtenus (97,5%) et les taux de natalité vivante après le transfert de blastocyste euploïde vitrifié (40 %). Le taux de survie après biopsie, vitrification et réchauffement était aussi élevé que 99,8%. Le taux de réexpansion à 1,5 h du réchauffement était aussi élevé que 97%, en grande partie dépendant du moment entre la biopsie et la vitrification (idéalement 30 min), la qualité morphologique blastocyste et le jour de la biopsie. En général, il est préférable de vitrifier un blastocyste effondré; par conséquent, dans les cycles non-PGT, le rétrécissement artificiel laser-assisté pourrait être exécuté pour induire l’effondrement d’embryon avant la cryoconservation. La perspective future la plus prometteuse est l’analyse non invasive des médias de culture de FIV après la culture blastocyste comme source putative de l’ADN embryonnaire. Toutefois, cette avant-garde potentielle est toujours à l’étude et un protocole fiable doit encore être défini et validé.

Introduction

L’objectif principal de l’embryologie humaine moderne est de maximiser le nombre de naissances vivantes par cycle stimulé et de réduire les coûts, le temps et les efforts pour atteindre une grossesse. Pour atteindre cet objectif, des approches validées pour la sélection des embryons devraient être utilisées pour identifier les embryons compétents en matière de reproduction au sein d’une cohorte obtenue au cours d’un cycle de FIV. Selon les dernières preuves, la culture blastocyste1 combinée à des tests chromosomiques complets et au transfert d’embryons euploïdes vitrifiés (ET) est le cadre le plus efficace pour augmenter l’efficacité de la FIV2. De toute évidence, le dépistage de l’anéuploïde nécessite un spécimen embryonnaire, qui est actuellement principalement représenté à partir de quelques cellules extraites du trophectoderm (TE), c’est-à-dire la section du blastocyste qui donne naissance aux annexes embryonnaires (par exemple, le placenta) pendant la grossesse . Au-delà de l’analyse karyotype, des mutations génétiques uniques pourraient également être évaluées à partir d’une biopsie TE dans le cadre d’une stratégie clinique connue sous le nom de test génétique préimplantatoire (PGT; -A pour les anéuploidies, -SR pour les réarrangements chromosomiques structurels, -M pour les maladies monogéniques). D’autres méthodes de biopsie d’ovocyte/embryon ont été théorisées et adoptées cliniquement au cours des dernières décennies, à savoir la biopsie des corps polaires et la biopsie blastomere. Cependant, leur utilisation est réduite de nos jours puisque leurs inconvénients procéduraux (p. ex., charge de travail et risque accrus d’impact sur la reproduction) et leurs limitations diagnostiques (p. ex., problèmes d’analyse cellulaire unique) entravent implicitement un équilibre suffisant entre les coûts, les risques et les avantages (pour un examen voir3).

Dans cet article, l’un des protocoles principaux pour la biopsie de TE est soigneusement décrit avec les procédures suivantes de vitrification, de réchauffement et de transfert exigées. Le flux de travail décrit ici est idéal pour une unité DE TGP occupée.

Comme déjà décrit précédemment par notre groupe4,5, la procédure implique l’ouverture séquentielle de la pellucida zona de blastocystes entièrement élargis et l’élimination de quelques cellules TE (en moyenne 7-8). Comparée à la méthode de biopsie blastocyste à base d’éclosion laser-assistée36, cette procédure pourrait faciliter le programme quotidien d’une unité de FIV où les procédures délicates, telles que la biopsie blastocyste et la vitrification, doivent être exécutées en temps opportun. Dès que le blastocyste atteint sa pleine expansion, la biopsie peut être effectuée en sélectionnant les cellules TE à enlever, empêchant ainsi le risque d’hernie de la masse cellulaire interne (ICM), ce qui rendrait autrement la procédure difficile. Dans la littérature, un troisième protocole de biopsie blastocyste a également été décrit, qui implique l’éclosion au laser assistée étant effectuée une fois que l’embryon a déjà atteint le stade blastocyste, quelques heures avant la procédure5,7. Cependant, cette approche prend plus de temps et convient principalement aux unités de FIV qui mettent en œuvre la biopsie TE entre les mains d’opérateurs peu expérimentés et en raison d’une charge de travail quotidienne modérée-faible.

L’injection de spermatozoïdes intracytoplasmatic (ICSI)8 devrait être une technique consolidée si l’objectif de mener des analyses génétiques dans la FIV. De même, un système de culture approprié pour récolter en toute sécurité les embryons au stade blastocyste est crucial pour la mise en œuvre de la stratégie de biopsie TE. Un nombre suffisant d’incubateurs, ainsi que l’utilisation de faible tension d’oxygène sont des conditions préalables clés à cette fin, de ne pas compromettre le taux de blastocyste9. En même temps, un programme de cryoconservation efficace est nécessaire pour gérer en toute sécurité un cycle pgT. Au cours de la dernière décennie, la mise en œuvre de la vitrification a augmenté les taux de cryo-survie des embryons, même jusqu’à 99 %10,11. Cela a fourni suffisamment de temps pour effectuer des tests génétiques et reporter le transfert d’embryons au cycle menstruel suivant, sur un endomètre non stimulé et probablement plus réceptif12.

La biopsie TE et la vitrification exigent des tâches exigeantes et leur efficacité peut varier d’un opérateur inexpérimenté à l’autre. Une période de formation spécifique est donc préconisée avant de permettre à chaque opérateur d’effectuer ces interventions cliniquement; en outre, le maintien des compétences des opérateurs devrait être évalué périodiquement en surveillant les indicateurs de performance clés (KPI) pour les procédures de cryoconservation et de biopsie. Chaque clinique de FIV doit définir les indicateurs de la santé interne à cette fin, qui doivent se rapprocher de ceux publiés par les consortiums internationaux et/ou des résultats publiés par les laboratoires de référence.

La biopsie TE, le réchauffement de la vitrification et les procédures de témoignage sont des techniques validées dans notre unité, qui ont été normalisées dans tous les opérateurs impliqués comme indiqué dans trois publications précédentes11,13,14 .

Protocol

Le protocole pour la biopsie humaine de blastocyste, ici décrit, suit les lignes directrices du comité d’éthique de recherche humaine de G.EN.E.R.A. REMARQUE: Consultez le Tableau des matériaux pour les matériaux requis. D’autres matériaux requis comprennent des chaussures et des tenues de laboratoire, un masque chirurgical, un couvre-cheveux, des gants chirurgicaux, un marqueur permanent non toxique, des forceps et du désinfectant. L’utilisation d’une …

Representative Results

La figure 6 représente un schéma de tous les résultats d’une procédure de biopsie qui peut être adoptée pour normaliser le protocole et surveiller le rendement de chaque opérateur. Le principal résultat procédural est le moment pour terminer la biopsie/biopsies; le principal résultat technique est la qualité de l’intrigue produite après des tests génétiques qui pourraient entraîner un diagnostic concluant ou non concluant, ce dernier qui néces…

Discussion

Seuls les embryologistes qualifiés expérimentés qui ont terminé leur période de formation devraient effectuer la biopsie TE et la vitrification blastocyste. De plus, un témoin est tenu de surveiller les procédures et de garantir une traçabilité efficace pendant i) les mouvements du blastocyste biopsié du plat de biopsie (figure supplémentaire 1) au plat post-biopsie (figure supplémentaire1 ), puis à la plaque de vitrification (figure supplémentaire 1) et en…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

AG et RM ont recueilli les données et rédigé le manuscrit. DC a analysé les données, rédigé les résultats représentatifs, effectué les statistiques et révisé le manuscrit. L’UMF et LR ont fourni une discussion critique des résultats et de l’ensemble du manuscrit.

Materials

Equipment
Cold tube rack Biocision XTPCR96
Electronic pipette controller Fisher Scientific 710931
Flexipet adjustable handle set Cook G18674 Stripper holder
Gilson Pipetman Gilson 66003 p20
IVF Electronic Witness System CooperSurgical Fertility & Genomic Solutions RI Witness ART Management System
Inverted microscope Nikon Eclipse TE2000-U
Laminar Flow Hood IVF TECH Grade A air flow
Laser objective RI Saturn 5
Microinjectors Nikon Narishige NT-88-V3
Mini centrifuge for PCR tubes Eppendorf CSLQSPIN for 0.2ml PCR tubes
Stereomicroscope Leica Leica M80
Thermostat Panasonic MCO-5AC-PE
Tri-gas incubator Panasonic MCO-5M-PE 02/CO2
Consumables
Biopsy pipette RI 7-71-30FB35720 30µm ID, flat 35°C
Cryolock Cryolock CL-R-CT
CSCM complete Irvine Scientific 90165 IVF culture medium supplemented with HSA
Embryo Transfer Catheter Cook G17934
Flexipet pipette Cook G26712 140µm stripping pipette tip
Flexipet pipette Cook G46020 300µm stripping pipette tips
Holding pipette RI 7-71-IH35/20 30µm ID, flat 35°C
Human Serum Albumin Irvine Scientific 9988
IVF One well dish Falcon 353653
Mineral Oil for embryo culture Irvine Scientific 9305
Modified HTF Medium Irvine Scientific 90126 Hepes-Buffered medium
Nuclon Delta Surface Thermofisher scientific 176740 IVF dish 4-well plate with sliding lid
Primaria Cell culture dish Corning 353802 60x15mm
Reproplate Kitazato 83016
Serological pipette Falcon 357551 10ml
Sterile disposable Gilson tips Eppendorf 0030 075.021 200µl
Tubing Kit Provided by the genetic lab PCR tubes (0.2mL), loading solution, biopsy washing solution
Vitrification media Kitazato VT801 Equilibration and vitrification solutions
Warming media Kitazato VT802 Thawing and dilution solutions

References

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Cite This Article
Maggiulli, R., Giancani, A., Cimadomo, D., Ubaldi, F. M., Rienzi, L. Human Blastocyst Biopsy and Vitrification. J. Vis. Exp. (149), e59625, doi:10.3791/59625 (2019).

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