Développement de l’embryon préimplantatoire : état actuel et perspectives en embryologie clinique

RésuméLe développement de l’embryon avant l’implantation constitue avec l’implantation l’un des deux événements clés de l’obtention et de l’évolution future d’une grossesse. L’émergence des techniques d’assistance médicale à la procréation (AMP) chez l’Homme, de reproduction assistée chez l’animal ont contribué à l’évolution de nos connaissances même si l’on est encore loin de prédire l’aptitude de l’embryon à poursuivre son développement jusqu’à la naissance d’un enfant vivant. Cependant, les travaux réalisés au cours des dix dernières années ont contribué soit à hiérarchiser les paramètres utilisés, soit à ouvrir de nouvelles perspectives pour évaluer la qualité embryonnaire. Les paramètres concernant la cinétique, comme la morphologie des embryons avant l’implantation, sont intégrés depuis longtemps dans l’arsenal des approches non invasives de la qualité embryonnaire. Encore faut-il remarquer que les données issues des techniques microvidéographiques ainsi que les analyses multivariées réalisées sur des effectifs importants ont conduit à relativiser leur importance. D’autres moyens d’évaluation s’appuyant sur la visualisation du fuseau méiotique ou l’analyse fine de la zone pellucide se sont ajoutés, avec un impact certain pour les pays où la législation est très restrictive. Au-delà de ces critères « morphologiques » des approches plus fonctionnelles deviennent envisageables. Elles concernent l’ovocyte ou l’embryon, d’une part, l’environnement de l’ovocyte avant la fécondation, d’autre part. Si l’approche transcriptomique sur l’ovocyte ou l’embryon n’est envisageable qu’en situation expérimentale, elle a néanmoins apporté des informations précieuses pour situer la qualité embryonnaire. Les approches non invasives s’appuyant sur la métabolomique comme la protéomique sont très prometteuses, comme peut l’être la respirométrie. L’environnement de l’ovocyte fait l’objet d’une attention particulière, qu’il s’agisse de la présence de certaines cytokines dans le liquide folliculaire ou de l’expression de certains gènes ou protéines au niveau des cellules du cumulus, dont on connaît l’importance du dialogue avec l’ovocyte pour la maturation de ce dernier. Avant même d’être transférables en routine clinique pour nous aider à évaluer la qualité embryonnaire, ces techniques ont le mérite d’attirer notre attention sur un fait majeur : l’embryon apte à s’implanter et poursuivre son développement n’est pas l’embryon de tous les superlatifs (plus rapide, plus consommateur de métabolites ou d’énergie, plus d’expressions géniques ou protéiques…) mais plutôt selon une hypothèse chère à Leese, l’embryon « calme » qui ne mobilise pas l’ensemble de ses ressources dans une situation de stress.

Preimplantation embryo development is one of the key features with implantation itself to achieve a pregnancy. Assisted Reproductive Technologies (ART) both in human and animal have improved our knowledge on these events, although predicting embryo potential to give a baby remains elusive. However data from the last 10 years have allowed either to hierarchize the available parameters or to open some new perspectives to predict embryo developmental potential. Both kinetics and morphological parameters belong to noninvasive quality embryo assessment for many years, although recent data on microvideographic analysis and multivariate analysis led to reduce their biological meaning. Moreover, new technical detection of meiotic spindle birefringency or zona pellucida anisotropy has improved the oocyte quality assessment with a deep impact for countries with restrictive legislation. Beyond such morphological criteria, more functional approaches concerned the oocyte (embryo) or its environment. Direct transcriptomic analysis, while invasive and therefore experimental, brought important data on embryo “quality”. However, noninvasive metabolomic or proteomic analysis of embryo media gave promising results as well as respirometry. The environment of the oocyte has focused a specific attention, either based on regulatory proteins or cytokines present in follicular fluid, or involving genes or proteins from cumulus cells, as oocyte–cumulus dialog is a key factor in oocyte maturation. Whereas it is not possible for the time being to predict which parameter(s) will be implemented routinely, all data obtained underline that the ability to develop and implant is not based on embryo superlatives (more rapid, expressing more genes or proteins, larger metabolites uptake) but rather on a quiet state, as claimed by Leese some years ago, where a lot of resources would not be mobilized by any stressful situation.