Transfert d’embryon et vitrification d’embryons au stade optimal de l’embryon dans le modèle Rabbit

Dans le but de contourner l’infertilité humaine ou d’améliorer la diffusion du bétail de haute valeur génétique et de préserver les ressources génétiques animales, un ensemble de techniques appelées collectivement les technologies de reproduction assistée, telles que la superovulation, dans la fécondation vitro, la culture embryonnaire ou la cryoconservation ont été développées^1,2. Actuellement, des traitements hormonaux sont donnés pour stimuler les ovaires et produire un grand nombre de follicules ovariens antraux¹. Les ovocytes recueillis à partir de ces follicules peuvent être mûris, fécondés et développés in vitro jusqu’à ce qu’ils soient cryopréservés ou transférés aux mères porteuses³. Cependant, pendant ces traitements, les gamètes et les zygotes sont exposés à une série de processus non physiologiques qui pourraient nécessiter une adaptation embryonnaire pour survivre dans ces conditions^4,5. Cette adaptation est possible en raison de la plasticité embryonnaire précoce, qui permet des changements d’embryon dans l’expression génique et la programmation du développement⁶. Cependant, ces modifications peuvent influencer les stades ultérieurs du développement embryonnaire jusqu’à l’âge adulte, et il est maintenant largement admis que les méthodes, le timing, la procédure de cryoconservation ou les conditions de culture montrent des résultats différents sur le destin embryonnaire^{7 , 8}. par conséquent, pour élucider les effets induits spécifiques des ARTs, l’utilisation de modèles animaux bien caractérisés est inévitable.

La première naissance vivante documentée résultant du transfert d’embryons de mammifères a eu lieu en 1890⁹. Aujourd’hui, le transfert d’embryons (ET) à une femelle porteuse est une étape cruciale dans l’étude des effets induits par l’ART pendant la préimplantation sur les stades ultérieurs de développement de l’embryon¹⁰. Les techniques de l’ET dépendent de la taille et de la structure anatomique de chaque animal. Dans le cas des modèles animaux de grande taille, il a été possible d’effectuer des ET par des techniques de l’ET non chirurgicales transcervicales, mais dans les espèces de plus petite taille, le cathétérisme du col de l’utérus est plus complexe et les techniques chirurgicales sont fréquemment utilisées¹¹. Cependant, l’ET chirurgicale peut provoquer une hémorragie qui pourrait nuire au développement de l’implantation et de l’embryon, car le sang peut envahir la lumière utérine, causant la mort de l’embryon¹⁰. Les techniques transcervicales et non chirurgicales sont toujours appliquées chez les humains, les babouins, les bovins, les porcs et les souris^12,13,14,15,¹⁶,¹⁷, mais chirurgicaux Les Ets sont toujours utilisés dans des espèces comme les chèvres, les moutons ou d’autres animaux qui présentent des difficultés supplémentaires^{10,18,19,20,21}, comme les lapins (deux des cervices indépendants) ou des souris (de petite taille). Néanmoins, les méthodes de transfert chirurgical tendent à être graduellement remplacées par des méthodes moins invasives. L’endoscopie a été utilisée pour transférer des embryons, par exemple, chez les lapins, les porcs et les petits ruminants^18,19,20. Ces méthodes d’endoscopie minimalement invasives peuvent être utilisées pour transférer des embryons dans l’ampoule par l’intermédiaire de l’infundibulum, qui est essentiel chez les lapins et a démontré des effets bénéfiques chez certaines espèces²⁰. Ceci est basé sur l’importance du dialogue correct entre l’embryon et la mère pendant les stades précoces de l’embryon dans l’oviducte. Comme mentionné ci-dessus, le remodelage de l’embryon qui a lieu chez les lapins pendant la migration de l’embryon à travers l’oviducte est essentiel pour obtenir des embryons capables d’implanter^22,23.

Les modèles animaux de grande taille, comme les bovins, sont intéressants parce que les caractéristiques biochimiques et préimplantatoires sont similaires à celles de l’espèce humaine²⁴. Cependant, les grands animaux sont trop coûteux à utiliser dans les essais préliminaires, et les rongeurs sont considérés comme un modèle idéal (76% des organismes modèles sont des rongeurs) pour la recherche en laboratoire²⁵. Néanmoins, le modèle de lapin offre quelques avantages par rapport aux rongeurs dans les études de reproduction, car certains processus biologiques de reproduction exposés par les humains sont plus semblables chez les lapins que chez les souris. Les humains et les lapins présentent une activation du génome embryonnaire similaire, la gastrulation et la structure du placenta hémochorial. En outre, l’utilisation de lapins, il est possible de connaître le moment exact de la fécondation et les stades de la grossesse en raison de leur ovulation induite²⁵. Les cycles de vie de lapin sont courts, achevant la gestation en 31 jours et atteignant la puberté à environ 4-5 mois; l’animal est facile à manipuler en raison de son comportement docile et non-agressif, et son entretien est très économique par rapport aux frais des animaux plus grands. En outre, il est crucial de mentionner que les lapins ont un utérus duplex avec deux Cervixes indépendants^11,25. Cela place le lapin dans une position préférentielle, car les embryons des différents groupes expérimentaux peuvent être transférés dans le même animal, mais dans une corne utérine différente. Cela nous permet de comparer les deux effets expérimentaux, réduisant ainsi le facteur maternel des résultats.

Aujourd’hui, les méthodes ET non chirurgicales ne sont pas utilisées chez le lapin. Certaines études réalisées à la fin des années 90 à l’aide d’une technique transcervicale et ont entraîné des taux de livraison faibles variant de 5,5% à 20,0%^11,26 versus 50-65% par des méthodes chirurgicales, dont la procédure de laparoscopie décrite par Besenfelder et Brem¹⁸. Les faibles taux de réussite de ces méthodes non chirurgicales chez les lapins coïncident avec l’absence de remodelage embryonnaire nécessaire dans l’oviducte, ce qui est évité dans l’HE transcervicale. Ici, nous décrivons une procédure de l’HE laparoscopique efficace ET peu invasive utilisant des lapins comme organisme modèle. Cette technique fournit un modèle pour de nouvelles recherches sur la reproduction chez les grands animaux et les humains.

Étant donné que les lapins ont un créneau horaire particulièrement étroit pour l’implantation d’embryons, l’ET chez cette espèce exige un degré élevé de synchronie entre le stade de développement de l’embryon à et et l’état physiologique du receveur²⁷. Dans certains cas, après un traitement reproductif qui ralentit le développement de l’embryon (comme la culture in vitro ) ou modifie la réceptivité de l’endomètre (comme les traitements de la superovulation), il n’y a pas de synchronie entre l’embryon et l’utérus maternel. Ces situations peuvent affecter négativement les résultats. Pour répondre dans ces contextes, nous décrivons un protocole efficace de vitrification de la morula de lapin qui nous permet de suspendre, d’organiser et de reprendre les expériences. Ce processus est logistiquement souhaitable pour les études de reproduction et nous donne la capacité de stockage à long terme des embryons, permettant leur transport. La procédure laparoscopique et les stratégies de cryoconservation permettent une meilleure planification des études avec moins d’animaux. Ainsi, notre méthodologie offre des avantages hygiéniques et économiques et est conforme au concept de 3Rs (remplacement, réduction et raffinement) de la recherche animale avec l’objectif déclaré d’améliorer le traitement humain des animaux expérimentaux. Ainsi, avec ces méthodes, les lapins constituent un organisme modèle idéal pour les essais de reproduction in vivo .