L’intelligence artificielle au service de la sélection des spermatozoïdes

La sélection des spermatozoïdes est une démarche essentielle dans la PMA. Notre activité principale consiste à aider à devenir parents aux hommes et femmes qui n’y parviennent pas de manière naturelle. Mais la recherche permet aussi à IVI d’avancer dans le domaine de la procréation assistée. Surtout, elle recherche des applications cliniques à partir de nos découvertes.

Nous consacrons une grande partie de nos recherches à l’infertilité masculine. Celle-ci est à l’origine de 30 % des causes d’infertilité chez les couples. Lors de sa récente participation au 78^e congrès de l’American Society for Reproductive Medicine (Société américaine de médecine reproductive – ASRM), IVI a présenté plusieurs de ses travaux. Nous aimerions aujourd’hui vous en présenter trois. On parle de l’intelligence artificielle (IA) et l’infertilité masculine, dialogue mère-embryon et l’IA appliquée à la décongélation des embryons.

L’intelligence artificielle au service de la sélection des spermatozoïdes

Nous traitons de plus en plus de cas d’infertilité masculine. Le mode de vie actuel et l’âge de la paternité qui augmente font que la qualité des spermatozoïdes s’est progressivement détériorée. Nous investissons ainsi en permanence dans la recherche pour améliorer nos résultats auprès de nos patients.

L’étude présentée par IVI lors de l’ASRM avait pour objectif de décrire en détails les progrès réalisés en matière de technique de sélection des spermatozoïdes les plus sains. Pour cela, nous avons utilisé l’intelligence artificielle. Celle-ci, comme nous vous l’avons déjà démontré pour la sélection des embryons, constitue un outil très puissant.

« Nous avons créé un nouvel outil qui analyse de manière non invasive les spermatozoïdes. Ceci es possible grâce à l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA). Cet outil permet d’établir le profil biochimique individuel de chaque spermatozoïde sans avoir à le modifier en cours d’analyse. Cette technique contribue à identifier avec certitude ceux qui seront le plus aptes à la reproduction ». Ainsi l’explique le Docteur Nicolas Garrido, directeur de la Fondation IVI et superviseur de cette étude. Celle-ci s’intitule « Hyperspectral imaging of single spermatozoa as a promising non-destructive objective tool for sperm selection prior to ICSI – determination of reproducibility and specificity ».

Une technique non invasive de sélection des spermatozoïdes les plus sains

Jusque-là la recherche s’était surtout centrée sur l’infertilité féminine. Il est par conséquent aujourd’hui nécessaire de dédier davantage de travaux aux problèmes de la reproduction masculine. Nous pourrons ainsi mieux la diagnostiquer et mieux la traiter. Les taux de grossesses chez nos patientes seront aussi meilleurs.

Le gros avantage de l’intelligence artificielle dans la sélection des spermatozoïdes est la précision qu’elle apporte. Au-delà, son aspect non invasif réduit fortement certains risques.

« Les informations biochimiques obtenues sur les spermatozoïdes exigeaient jusque-là l’utilisation de techniques invasives. Grâce à ces travaux, nous sommes aujourd’hui capables d’associer sans aucun dommage un identifiant unique et infaillible à un spermatozoïde et de le reconnaître parmi tous ses pairs. Pour cela, nous avons dû tout d’abord nous assurer de notre capacité à vérifier que nos mesures pouvaient être reproductibles, particulières et caractéristiques d’un spermatozoïde spécifique. Elles ne pouvaient pas appartenir à un autre spermatozoïde au sein du même échantillon de sperme. Grâce à cette technique, nous pouvons analyser les résultats obtenus sur les spermatozoïdes que nous injectons par micro-injection selon leurs caractéristiques. Nous pourrons connaître ceux qui peuvent atteindre le stade de blastocyste, donner naissance à un enfant vivant, etc. Ainsi nous pouvons sélectionner ceux qui présentent le profil le plus adapté tout en améliorant en définitive les résultats obtenus avec nos traitements », explique le Dr Garrido.

Intelligence artificielle et décongélation des embryons

L’intelligence artificielle offre un grand nombre d’applications dans de nombreux domaines. IVI est le premier au niveau mondial à l’avoir utilisée au service de la sélection embryonnaire. D’autres travaux présentés lors de l’ASRM reflètent les progrès réalisés avec l’IA. Celle-ci permet également de prévoir le potentiel pour un embryon congelé d’aboutir à la naissance d’un enfant. Cette étude est intitulée « Application of Artificial Intelligence on vitrified/warmed embryos: prediction of live birth from post-warmed blastocyst dynamics ».

« Nous travaillons depuis cinq ans sur l’étude et l’application de l’intelligence artificielle à la sélection embryonnaire. Au cours de ces années nous avons obtenu des résultats très prometteurs. Ils permettent à nos patients de réaliser plus rapidement et avec les meilleures garanties leur vœux le plus cher. Ces travaux vont encore plus loin. Ils nous ont permis de vérifier comment l’analyse du développement embryonnaire après décongélation via l’intelligence artificielle pouvait être un bon indice de la capacité des embryons à donner lieu à la naissance d’un enfant vivant ». Comme nous l’explique le Dr Marcos Meseguer, spécialiste en embryologie et superviseur scientifique d’IVI Valence, coordinateur de ces travaux.

Encore une fois, IVI a été le premier à développer cette application de l’intelligence artificielle. « Au lieu de déposer, comme cela se fait habituellement, l’embryon dans un incubateur classique en attendant son transfert dans l’utérus maternel après sa décongélation, nous l’avons placé dans un incubateur cinématographique appelé Embryoscope. Nous avons ainsi pu obtenir un film du développement embryonnaire. Il nous montre comment l’embryon change d’aspect au cours des quatre heures durant lesquelles il demeure dans l’incubateur. Nous avons ainsi pu vérifier que, en fonction du comportement de l’embryon au cours de sa décongélation, nous pouvions prévoir sa capacité d’implantation. C’est un algorithme d’IA qui nous permet d’évaluer son développement durant cette période, juste avant son transfert », précise le Dr Meseguer.

Étude sur le dialogue mère-embryon

IVI investit constamment dans la recherche. C’est ainsi que nous pouvons répondre aux questions que se posent de nombreuses patientes qui doivent recourir à une PMA avec don d’ovocytes. Les obstacles psychologiques sont dans ce cas nombreux. En particulier le soi-disant « deuil génétique », dont nous souhaitons nous débarrasser. Lors du congrès de l’ASRM, nous avons présenté les progrès réalisés pour démontrer le « dialogue » qui s’établit entre l’embryon et la femme qui le porte, sa mère.

Dans la pratique, le travail intitulé « Human blastocysts uptake extracelular vesicles secreted by primary endometrial epitelial cells containing miRNAs related to implantation and early embryo development » a été récompensé par le prix « Endometriosis SIG Prize Paper – Best in Basic Science ».

Point de départ: l’épigénétique

Le point de départ de cette étude est l’épigénétique. Voilà la preuve que « le milieu utérin a une grande influence sur les premières étapes du développement embryonnaire qui sont indispensables à la bonne implantation et au bon déroulement de la grossesse jusqu’à son terme », nous explique le Dr Hortensia Ferrero, chercheuse à la Fondation IVI.

« Cette étude avait un objectif très clair : démontrer que l’endomètre de la mère entre en communication avec l’embryon avant que celui-ci ne s’y implante. Ce mode de communication est impliqué dans les processus qui permettront la réceptivité de l’endomètre et le développement embryonnaire. Tous deux sont nécessaires au succès d’une bonne implantation. Les données que nous avons obtenues montrent ainsi que l’endomètre maternel secrète des vésicules qui contiennent des micro-régulateurs de l’expression génique (miRNA). L’embryon va les internaliser. Ceux-ci modulent les processus biologiques impliqués dans l’implantation et le développement précoce de ce dernier. Ces miRNA pourraient constituer de bons indicateurs de l’implantation voire servir à améliorer les taux de grossesse des traitements de PMA », conclut le Dr Ferrero, chercheuse principale de l’étude.

IVI vous propose des traitements personnalisés

La recherche fait partie de nos valeurs fondamentales. Tout le travail de recherche d’IVI contribue à faire progresser les traitements que nous proposons à nos patientes. Il nous permet aussi de personnaliser au mieux les protocoles pour répondre aux besoins et aux caractéristiques de chaque cas.

Si vous souhaitez un enfant et que votre grossesse se fait attendre, venez nous consulter. Nous vous ferons passer un examen préalable de fertilité. Selon votre cas, nous vous recommanderons certains examens ainsi que certains traitements. Tout cela nour permet d’aider les femmes à réaliser leur rêve de maternité. N’hésitez pas à nous appeler ou à remplir notre formulaire en ligne. Nous serons très heureux de vous répondre en français.