28 juin 2021

Précision à hauteur de 75% lors de la sélection d’embryons grâce à l’intelligence artificielle

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Par le Comité de rédaction Blog IVI

IVI présente une étude avant-gardiste concernant l’application de l’Intelligence Artificelle à la sélection d’embryons, à l’occasion du 37e congrès de la Société Européenne de Reproduction Humaine et d’Embryologie (ESHRE) , qui a lieu du 26 juin au 1er juillet 2021.  Le congrès se tiendra pour la seconde fois en ligne en raison de la situation sanitaire. Cependant, il reste un des dates les plus importantes du secteur et, comme d’habitude, IVI y est présent et cette année nous y avons présenté plus de 50 études avec les plus récentes recherches en médecine reproductive.  On parle aujourd’hui de comment l’application de techniques d’Intelligence Artificielle permet d’obtenir des taux de réussite plus élevés dans les traitements de fertilité.

Intelligence Artificielle pour la sélection d’embryons

Ces dernières années, IVI a mené des études très approfondies sur l’application de l’IA à la sélection d’embryons, avec le plus grand nombre de cas jamais analysés jusque-là dans toute l’histoire de la science, soit 25 000 embryons et 4 000 patients.

IVI a révolutionné le secteur de l’embryologie, avec une variété de techniques disponibles dans ses cliniques. Celles-ci lui permettent de proposer une sélection universelle des embryons, standardisée et automatique. Par ailleurs, les derniers résultats obtenus ont été publiés dans la revue américaine Fertility and Sterility et dans l’European Reproductive Biology OL.

Il est habituel parfois de trouver des problèmes d’inefficacité dans quelques étapes de la PMA. Ce sont justement ces anomalies que l’Intelligence Artificielle peut résoudre, notamment avec une amélioration des processus réalisés au laboratoire lors de l’étape de sélection des embryons.

 

Précision de 75% pour la sélection d’embryons

« Nos laboratoires d’embryologie ont appliqué des solutions qui reposaient sur des données destinées à évaluer le potentiel d’implantation embryonnaire. Ceci qui nous a permis d’améliorer l’efficacité de l’un des processus les plus importants d’une PMA, la culture et la sélection embryonnaire, et parvenir à une précision de 75 % quant à la sélection d’embryons présentant une composition chromosomique normale. Par contre, le processus précédent, par évaluation manuelle, ne permettait pas d’identifier ces embryons, quelle que soit l’expérience de l’embryologiste », indique le docteur Marcos Meseguer, embryologue et superviseur scientifique de l’Unité d’embryologie d’IVI Valencia.

Les derniers travaux concernant l’application de l’Intelligence Artificielle à la sélection embryonnaire, publié sous le titre suivant : Computer vision can distinguish between euploid and aneuploid embryos. A novel artificial intelligence (AI) approach to measure cell division activity associated with chromosomal status, seront présentés ce jour lors du 37e congrès de la ESHRE. La doctorante Lorena Bori, d’IVI Valencia, sera chargée de présenter les principaux résultats de cette étude, co-dirigée par le Dr Meseguer et le docteur Daniella Gilboa, de Tel-Aviv.

Le Dr Meseguer a été reconnu il y a peu par l’Université de Stanford comme l’un des plus importants chercheurs au monde, en compagnie des professeurs José Remohí, Antonio Pellicer et du docteur Juan Antonio García-Velasco, tous trois spécialistes d’IVI.

 

Sélection d’embryons avec des techniques non invasives

L’étude présentée à l’ESHRE permet de vérifier que la composition chromosomique d’un embryon est normale (euploïde) sans appliquer des techniques invasives. On extrait du blastocyste entre 5 et 10 cellules et on analyse la composition chromosomique, ce qui permet de connaître la composition du blastocyste.

C’est la première fois qu’un système développé à partir de l’IA peut analyser avec précision les premiers stades du développement embryonnaire et quantifier la durée des cycles cellulaires. Il permet également de connaître le diamètre des cellules qui forment le blastocyste. Il génère ainsi un algorithme capable de distinguer les embryons ayant une composition chromosomique normale de ceux ayant une composition chromosomique anormale, avec une fiabilité de 75 %.

Les plus de 2 500 embryons analysés génétiquement à IVI Valencia constituent le plus grand nombre de cas scientifiques jamais analysés jusque-là. Les conclusions nous montrent que les embryons, selon leur composition chromosomique, présentent un schéma de développement différent et que ce schéma peut être analysé de manière automatisée par l’analyse d’images.

Ainsi, les euploïdes, ou embryons présentant une composition chromosomique normale, commencent leur développement vers l’état de blastocystes légèrement avant les embryons aneuploïdes. Un niveau d’activité cellulaire plus élevé est la cause de cet allongement de la durée de transformation d’un embryon aneuploïde en blastocyste.

 

Intelligence Artificielle pour la sélection d’embryons: une révolution 

La possibilité de sélectionner et de catégoriser les meilleurs embryons sur le plan chromosomique permet d’obtenir un taux de gestation et de grossesse plus élevé et réduit la probabilité d’anomalies chromosomiques, grâce à une prédiction objective et fiable, via une technique rapide et peu coûteuse.

Pourquoi parle-t-on d’une révolution dans la PMA ? La raison est que ceci permettrait d’éviter les techniques invasives qui, d’une manière ou d’une autre, peuvent avoir un effet sur la viabilité de l’embryon. De même on pourrait obtenir des résultats identiques à ceux du test de PGT-a non invasif réalisé jusqu’à prèsent. Par ailleurs, cela permettrait d’automatiser un processus jusque-là réalisé manuellement et de manière artisanale.

 

Comment l’IA peut-elle contribuer à améliorer les traitements de FIV ?

l’IA est un domaine très large qui concerne n’importe quel programme ayant la capacité de résoudre un problème, apprendre des expériences et réaliser des tâches normalement assignées à des êtres humains.

« Ce dispositif analyse les embryons automatiquement en utilisant pour cela des méthodes d’apprentissage guidés qui reposent sur l’expérience acquise par les experts en embryologie, détecte et évalue toutes les étapes du développement de l’embryon et de plus les classe selon leur morphologie. La sélection automatique des embryons est plus précise que la sélection manuelle et, par conséquent, la probabilité d’une grossesse évolutive est directement liée au pourcentage obtenu et la patiente a ainsi davantage de chance de pouvoir mener sa grossesse à terme », nous explique le Dr Meseguer.

Les grands bénéfices de l’Intelligence Artificielle pour la sélection d’embryons sont :

  • Une identification plus précise du patient potentiel avec de nouveaux indicateurs d’infertilité et des corrélations de modèles comportementaux grâce à l’analyse des big data.
  • La gestion des attentes des patients serait améliorée grâce à l’analyse des chances de réussite d’une FIV en tenant compte des naissances d’enfants vivants.
  • Une personnalisation encore plus grande du protocole que permettra des meilleurs taux de réussite des traitements
  • Aide à la décision clinique au cours de toutes les étapes du processus suivi en laboratoire, sur la base d’algorithmes et d’images sur ordinateur afin d’identifier les gamètes et les embryons les plus viables.
  • Examen de la qualité de réception de l’endomètre grâce à des algorithmes intelligents et des biomarqueurs qui permettent d’optimiser les possibilités de succès d’un transfert et l’obtention d’une grossesse.

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