ARTICLE
Biopsie embryonnaire
La biopsie de blastomère au stade 6-10 cellules au 3ème
jour post-insémination selon Handyside et al. [2] est utilisée
par tous les centres de DPI. L'embryon est maintenu par une pipette à
bord large, sur laquelle on exerce une légère pression négative.
Un trou est pratiqué dans la zone pellucide qui entoure et maintient
les cellules ensemble, soit en injectant un jet d'acide tyrode grâce
à une pipette très fine ou, technique plus récente,
à l'aide d'un laser. Une ou deux cellules sont ensuite prélevées
par aspiration dans une micropipette au diamètre légèrement
inférieur à celui des blastomères (figure
1). Techniquement, il s'agit de micromanipulations assimilables
à l'injection intracytoplasmique de spermatozoïde (ICSI).
Il est primordial de n'abîmer ni l'embryon, ni la cellule prélevée.
Il a été démontré que le prélèvement
d'une cellule au stade 4 cellules, ou de 2 au stade 8 cellules, ne compromet
pas le développement ultérieur de l'embryon [3].
Diagnostics par PCR
La PCR permet d'identifier des mutations, elle est utilisée aussi
bien pour des pathologies récessives que dominantes. Cela signifie
que, lorsqu'un diagnostic est disponible, il l'est pour une des mutations
responsables du syndrome et non pour la maladie. Sachant que de multiples
mutations peuvent être responsables d'un même syndrome (plus
de 800 dans le cas de la mucoviscidose) et qu'il faut de 6 mois à
un an de mise au point pour chaque diagnostic, on comprend mieux pourquoi
si peu de diagnostics sont disponibles.
La difficulté du DPI moléculaire réside dans le
fait de n'avoir qu'une seule cellule à analyser. Lors d'une PCR
classique, on utilise généralement entre 100 et 500 ng d'ADN
génomique, soit l'équivalent de 20 000 à 100 000
cellules. Chaque test PCR devra donc être optimisé de façon
à pouvoir obtenir le niveau de sensibilité requis. La fiabilité
du test sera évaluée sur de nombreuse cellules uniques (lymphocytes,
lymphoblastes ou blastomères). Au cours d'un DPI, l'ADN d'une seule
cellule est analysé ; la contamination par une autre cellule humaine
exogène ou une molécule d'ADN amplifiée lors d'une
réaction précédente peut engendrer une erreur diagnostique.
Pour éviter ces problèmes, il est impératif d'adopter
des conditions de travail draconiennes. Le prélèvement,
le transfert de la cellule ainsi que la préparation des PCRs doivent
se faire dans un laboratoire «propre» dédié au
travail sur cellule unique et isolé du laboratoire d'analyse des
produits d'amplification. Enfin, une dernière difficulté
se présente quand on doit amplifier deux allèles dans une
cellule hétérozygote. On a remarqué qu'un pourcentage
variable (de 5 à 25 %) de cellules hétérozygotes
n'amplifiait qu'un seul de leurs deux allèles (phénomène
d'allèle drop out (ADO)) [4]. Grâce à la PCR,
le DPI est maintenant possible pour un grand nombre de maladies génétiques
telles que la mucoviscidose [5] , le syndrome de l'X fragile [6], l'amyotrophie
spinale [7], certaines thalassémies [8] , le syndrome de Steinert
[9] ou le syndrome de Lesch-Nyhan [10]. Pour des maladies très
hétérogènes comme la mucoviscidose ou les thalassémies,
on peut envisager de proposer des diagnostics indirects par étude
d'haplotype [11]. Cette solution permet de standardiser un test multiplex
sur cellule unique, qui pourrait ensuite être appliqué à
tous les patients pour lesquels on aurait pu dégager une informativité.
Ce procédé permet d'éviter la mise au point de tests
PCR sur cellule unique pour chaque mutation familiale. De surcroît,
l'étude en multiplex de marqueurs informatifs peut permettre de
détecter une contamination éventuelle par des cellules étrangères
et de détecter des cas d'ADO.
Diagnostics par FISH
La FISH permet de déterminer partiellement le contenu chromosomique
d'un noyau. Elle fut initialement développée comme alternative
à la PCR pour déterminer le sexe des embryons. En effet,
elle est plus fiable que la PCR car moins sensible aux contaminations.
Un tel diagnostic est proposé pour les pathologies récessives
liées au chromosome X. Dans ce cas, le DPI est basé sur
la détermination du sexe des embryons et le transfert des embryons
féminins, dans la mesure où seuls les embryons masculins
sont à risque de développer la pathologie. L'avantage de
cette technique provient de la disponibilité d'un DPI pour près
de 200 pathologies, et éventuellement, si le diagnostic clinique
est certain, de la possibilité de réaliser un DPI en l'absence
de mutation identifiée [12]. L'inconvénient de cette technique
est la non-réimplantation de 50 % d'embryons masculins sains. La
FISH est aussi utilisée pour la recherche de translocations chromosomiques
ainsi que d'aneuploïdies. Dans le premier cas, le but est de sélectionner
les embryons sains ou porteurs équilibrés. De tels diagnostics
impliquent, tout comme pour la PCR, une mise au point longue dans la mesure
où, pour la majorité des couples, il est nécessaire
de développer des sondes spécifiques. Les recherches d'aneuploïdies,
interdites en France, sont proposées dans un nombre limité
de centres d'AMP (principalement aux Etats-Unis, ainsi qu'en Espagne et
en Italie) aux femmes incluses dans un protocole de FIV qui, pour des
raisons d'âge ou d'échecs répétés de
FIV, présentent un risque élevé d'avoir des embryons
présentant des anomalies de nombre de chromosomes. Une telle stratégie
est en cours d'évaluation, mais est pour l'instant limitée
par le nombre de chromosomes pouvant être analysés simultanément
(5 à 8).
Législation et éthique
Le DPI a soulevé, particulièrement en France, un intense
débat quant aux possibles dérives eugéniques qu'il
implique. Afin d'éviter ces dérives, la France s'est doté
d'une loi très stricte encadrant cette activité. Il s'agit
de la loi n ° 94-654 du 29 juillet 1994 relative au don et à
l'utilisation des éléments et produits du corps humain,
à l'assistance médicale à la procréation et
au diagnostic prénatal, dite de bioéthique. L'article L162-17
concerne particulièrement le DPI, il stipule que le DPI ne peut
être pratiqué qu'à titre exceptionnel dans des conditions
bien définies. Ainsi, un médecin membre d'un centre pluridisciplinaire
de diagnostic prénatal doit attester de l'indication du DPI. Celui-ci
ne peut être accepté que si le couple est reconnu comme ayant
«une forte probabilité de donner naissance à un
enfant atteint d'une maladie génétique d'une particulière
gravité, reconnue comme incurable au moment du diagnostic».
De plus, il faut que la ou les anomalies responsables soient préalablement
identifiées chez l'un des parents. Un consentement écrit
est nécessaire. Seule la recherche de cette anomalie est tolérée.
Enfin, le DPI «ne peut être réalisé que dans
un établissement spécifiquement autorisé à
cet effet après avis de la Commission nationale de médecine
de biologie de la reproduction et du diagnostic prénatal».
Il est important de noter que l'article L.152-2 du code de la Santé
publique précise que l'AMP peut répondre à une demande
parentale lorsqu'elle a « pour objet d'éviter la transmission
à l'enfant d'une maladie d'une particulière gravité
» [13, 14]. Fait particulier, la France est le seul pays à
s'être doté d'une loi spécifique concernant le DPI,
et ce avant que ne débute la pratique du DPI. En effet, dans les
autres pays européens pratiquant le DPI, soit il existe une législation,
(mais elle concerne la recherche sur l'embryon humain et le DPI est alors
assimilé à de la recherche - c'est le cas de l'Angleterre
et de l'Espagne ), soit il n'y a pas de législation (c'est le cas
de la Belgique, des Pays-Bas et de l'Italie). En ce qui concerne la Belgique
et les Pays-Bas, une législation est en cours d'élaboration,
mais, là aussi, elle concerne la recherche sur l'embryon humain
[15].
Trois centres sont autorisés depuis peu
à la pratique du DPI : un centre parisien constitué d'une
association entre le centre de génétique de l'hôpital
Necker Enfants Malades et le centre de biologie de la reproduction de
l'hôpital Béclère, un centre à l'hôpital
Arnaud de Villeneuve de Montpellier, et le service de biologie de la reproduction
au CHU de Strasbourg. C'est avec près de dix ans de retard que
nous avons débuté cette activité en France. En effet,
l'annonce de la première grossesse obtenue après DPI fut
faite en 1990 par Handyside et al. [16]. Pourquoi un tel retard
alors que la loi de bioéthique autorise cette pratique depuis 1994
? Ce retard ne peut s'expliquer uniquement par des lenteurs administratives.
Le DPI a ouvert en France un débat passionnel, pas toujours très
bien argumenté. Entre autres, il a été mis en avant
les possibles dérives eugéniques d'une telle pratique. Il
n'est pas dans notre propos de rappeler ce qu'est l'eugénisme ;
à cet effet le lecteur est invité à lire un excellent
article publié par le professeur J. Gayon [17]. Voici la définition
qu'en donnait Sir Francis Galton en 1883 : «La science de l'amélioration
des lignées, qui n'est aucunement confinée à des
questions de croisement judicieux, mais qui, tout particulièrement
dans le cas de l'homme, prend appui sur tous les facteurs [...] susceptibles
de conférer aux races ou souches les plus convenables une plus
grande chance de prévaloir rapidement sur celles qui le sont moins».
Il est évident qu'un objectif eugénique d'amélioration
de l'espèce humaine ne peut être atteint que s'il répond
à une volonté politique et est réalisé à
grande échelle. Or, certains ont mentionné la possible utilisation
du DPI comme instrument d'un nouvel eugénisme, d'un eugénisme
individuel, voire de l'aboutissement ultime d'un eugénisme médicalisé.
Notons qu'aucun pays où le DPI se pratique n'a cherché à
multiplier le nombre de centres ; bien au contraire, dans la majorité
des pays, ce nombre a volontairement été restreint et c'est
particulièrement vrai pour la France. Le DPI, n'entre dans aucun
pays, dans une politique d'amélioration de l'espèce. Comme
l'a souligné le professeur M. Pembrey, dans la majorité
des cas, les couples demandeurs de DPI sont des couples au vécu
dramatique avec des enfants atteints et/ou des IMG à répétition,
ayant abandonné tout projet familial. Il n'en reste pas moins qu'il
faut rester vigilant et tout mettre en oeuvre pour éviter les dérives
possibles. C'est pour cette raison que nous avons créé en
1997, au sein de la European society for human reproduction and embryology
(ESHRE), un consortium européen du DPI (ESHRE PGD consortium
; site web : www.eshre.com). Parmi les objectifs que nous nous
sommes fixés, le premier est de rendre aussi transparente que possible
notre activité en assurant le suivi de la pratique du DPI en Europe.
Les données ainsi collectées sont publiées annuellement
dans la revue Human Reproduction [1]. Dans le même ordre
d'idées, dès leur autorisation publiée, les trois
centres français ont décidé de s'associer pour créer
le groupe de travail et d'étude sur le DPI. Là aussi, l'objectif
principal est de coordonner notre activité et de la rendre publique.
Nous considérons que le meilleur moyen de lutter contre toutes
formes de dérives est d'accepter de soumettre notre activité
à la critique.
CONCLUSION
Le DPI offre aux couples porteurs d'une anomalie génétique
ou chromosomique, la possibilité d'obtenir une grossesse dépourvue
de cette même anomalie. Il consiste en l'analyse d'un ou deux blastomères
prélevés sur l'embryon au troisième jour post-fécondation.
Malgré la difficulté d'obtenir une grossesse par cette méthode,
un certain nombre de couples fertiles a recours à cette nouvelle
technique afin d'éviter le traumatisme physique et psychique que
représente une interruption médicale de grossesse au troisième
ou quatrième mois.
La pratique du DPI, ses limites et ses indications, sont précisément
définies dans la législation française. L'essentiel
de ces lois s'inspire de la législation encadrant le diagnostic
anténatal de pratique plus ancienne et des réflexions médicales,
éthiques et sociologiques qui ont accompagné son développement.
Le champ d'application du DPI est donc strictement limité aux maladies
graves et incurables, et reconnues comme telles en fonction des progrès
de la médecine. La législation française prévient
ainsi toute tentation de dérive eugénique. Toutefois, l'évolution
rapide des connaissance diagnostiques, thérapeutiques et de la
recherche scientifique devrait aboutir à un élargissement
du champ d'application du diagnostic préimplantatoire.
Après cinq années de discussions, le DPI est finalement
possible en France. Sa réalisation est techniquement difficile
pour les professionnels de l'AMP et de la génétique et est
éprouvante et incertaine pour les patients. Pour un petit nombre
de couples cependant, le DPI est la seule solution acceptable pour pouvoir
accéder à leur désir de fonder une famille. En France
trois centres sont maintenant autorisés a pratiquer le DPI pour
répondre aux besoins de couples au passé souvent dramatique.
REFERENCES
1. ESHRE preimplantation genetic diagnosis (PGD) consortium: data
collection II (2000) ESHRE PGD Consortium Steering Committee. Hum Reprod
15: 2673-2683.
2. Handyside A.H., Pattinson J.K., Penketh R.J., Delhanty J.D.,
Winston R.M., Tuddenham E.G. 1989. Biopsy of human preimplantation embryos
and sexing by DNA amplification. Lancet 1 : 347-349.
3. Hardy K., Martin K.L., Leese H.J., Winston R.M., Handyside
A.H. 1990. Human preimplantation development in vitro is not adversely
affected by biopsy at the 8-cell stage. Hum. Reprod 5: 708-714.
4. Ray P.F., Handyside A.H. 1996. Increasing the denaturation
temperature during the first cycles of amplification reduces allele dropout
from single cells for preimplantation genetic diagnosis. Mol Hum Reprod
2 : 213-218.
5. Handyside A.H., Lesko J.G., Tarin J.J., Winston R.M., Hughes
M.R. 1992. Birth of a normal girl after in vitro fertilization and preimplantation
diagnostic testing for cystic fibrosis. N Engl J Med 327 : 905-909.
6. Sermon K., et al. 1999. Preimplantation diagnosis for
fragile X syndrome based on the detection of the non-expanded paternal
and maternal CGG. Prenat Diagn 19 : 1223-1230.
7. Dreesen J.C., et al. 1998. Preimplantation genetic
diagnosis of spinal muscular atrophy. Mol Hum Reprod 4 : 881-885.
8. Ray P.F., Kaeda J.S., Bingham J., Roberts I., Handyside A.H.
1996. Preimplantation genetic diagnosis of b-Thalassaemia major. Lancet
347 : 1696.
9. Sermon K., et al. 1998. Fluorescent PCR and automated
fragment analysis for the clinical application of preimplantation genetic
diagnosis of myotonic dystrophy (Steinert's disease). Mol Hum Reprod
4 : 791-796.
10. Ray P.F., et al. 1999. Successful preimplantation
genetic diagnosis for sex linked Lesch-Nyhan syndrome using specific diagnosis.
Prenat Diagn 19 : 1237-1241.
11. Dreesen J.C., et al. 2000. Multiplex PCR of polymorphic
markers flanking the CFTR gene: a general approach for preimplantation
genetic diagnosis of cystic fibrosis. Mol Hum Reprod 6 : 881-885.
12. Harper J.C., et al. 1994. Identification of the sex
of human preimplantation embryos in two hours using an improved spreading
method and fluorescent in-situ hybridization (FISH) using directly labelled
probes. Hum Reprod 9 : 721-724.
13. Viville S., Ray P.F., Wittemer C., Ohl J., Dellenbach P.,
Gerlinger P. 1996. Diagnostic génétique préimplantatoire
: Législation et aspects éthiques. Medecine et Sciences.
Médecine et Sciences 12 : 1394-1397.
14. Viville S., Nisand I. 1997. Legal aspects of human embryo
research and preimplantation genetic diagnosis in France. Hum Reprod
12 : 2341-2342.
15. Viville S., Pergament D. 1998. Results of a survey of the
legal status and attitudes towards preimplantation genetic diagnosis conducted
in 13 different countries. Prenat Diagn 18 : 1374-1380.
16. Handyside A.H., Kontogianni E.H., Hardy K., Winston R.M.
1990. Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by
Y-specific DNA amplification. Nature 344 : 768-770.
17. Gayon J. 1998. Eugénisme. In: Feingold J, Fellous
M, Solignac M, eds. Principes de génétique humaine.
Paris: Hermann, pp 459-483.
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