Pour la première fois, l’intelligence artificielle appliquée de la sélection d’embryons a permis de sélectionner, avec une précision de 90 %, des embryons présentant une composition chromosomique normale

• Cette étude, la première du genre réalisée, combine 5 modules d’analyse d’images de l’embryon via la vision automatisée par ordinateur qui permet de détecter la ploïdie, c’est-à-dire le nombre de jeux de chromosomes contenus dans une cellule.
• Au total, 2 500 embryons ont été analysés, proposant ainsi une technique révolutionnaire pour le secteur de l’embryologie, car non invasive, universelle, normalisée et automatisée, qui représente un progrès par rapport à toutes les méthodes actuelles de sélection embryonnaire

VALENCE, LE 4 JUILLET 2022

L’intelligence artificielle fait aujourd’hui intégralement partie de nos vies. Ses résultats prometteurs appliqués tant au domaine social, politique, économique, et même scientifique, montrent bien l’intérêt croissant pour cette discipline qui progresse à un rythme vertigineux.

C’est dans ce contexte que prend tout son sens l’étude dirigée par le Dr Marcos Meseguer, spécialiste en embryologie et superviseur scientifique d’IVI Valence, présentée lors du 38^e congrès ESHRE de Milan et intitulée « Artificial intelligence (AI) based triage for preimplantation genetic testing (PGT); an AI model that detects novel features in the embryo associated with ploidy ».

« Il s’agit là de la toute première étude au monde au cours de laquelle 5 modules indépendants ont été développés et combinés pour analyser les caractéristiques de l’embryon à travers une vision par ordinateur permettant d’atteindre une précision de 90 % en matière de reconnaissance des embryons présentant un profil chromosomique normal. Le fait de pouvoir analyser le potentiel d’implantation embryonnaire nous permet d’améliorer l’efficacité d’un processus essentiel en matière de PMA : la culture et la sélection embryonnaire » nous explique le Dr Meseguer.

Ce niveau de précision n’avait encore jamais été atteint. Il se rapproche par ailleurs de la précision obtenue avec la méthode classique, mais invasive, d’étude de l’embryon. L’IA offre ainsi la possibilité d’étudier l’embryon en utilisant des algorithmes complexes et de ne pas avoir à le manipuler et à en extraire des cellules pour l’étudier, tout en permettant un haut niveau de fiabilité dans la sélection d’embryons viables en vue de leur transfert dans l’utérus maternel.

« L’origine de cette étude répond à une réalité incontestable : Le développement embryonnaire est différent chez les embryons euploïdes, dont les chromosomes sont normaux, et chez les embryons aneuploïdes , dont les chromosomes sont anormaux. À ce stade, l’intelligence artificielle permettrait-elle de détecter la ploïdie ? Les 5 modules que nous avons pu analyser et combiner nous ont montré que oui, ce serait possible et fiable », ajoute le Dr Meseguer.

Au cours de ces travaux, 2 500 embryons ont été analysés, casuistique la plus importante jamais analysée scientifiquement, proposant ainsi une technique révolutionnaire pour le secteur de l’embryologie, car non invasive, universelle, normalisée et automatisée qui représenterait un progrès par rapport à toutes les méthodes existantes de sélection embryonnaire.

Les 5 modules étudiés :

1. Paramètres morphocinétiques : Ce module traite les moments durant lesquels se produisent les événements essentiels du développement embryonnaire, soit lorsque l’embryon se divise en cellules pour se transformer en blastocyste.
   « L’analyse de ces paramètres sur les 2 500 embryons étudiés a permis de vérifier qu’un embryon qui déclenche ce type d’événement plus tard que l’embryon euploïde pris pour référence, a considérablement plus de risques de présenter un état aneuploïde » précise le Dr Meseguer.

2. Morphologie de l’embryon : Lorsqu’on étudie de manière automatisée ce paramètre, on observe que les embryons présentant la morphologie adéquate ont davantage de chances de présenter un profil chromosomique normal. En soi, la morphologie permet de détecter les aneuploïdies avec une précision de 68 %.

3. Activité cellulaire : Ce module consiste à mesurer le diamètre d’une cellule et à réaliser la somme de tous les diamètres différents des cellules d’un embryon au moment précis de son développement (entre 2 et 8 cellules).
   « Cela permet de calculer automatiquement un certain nombre de valeurs immédiatement analysées au moyen de 160 images, montrant que chez les embryons présentant un profil chromosomique anormal ou des aneuploïdies, les diamètres sont plus élevés. Cela est dû au fait que la division, plus longue, entraîne davantage de mouvements provoquant une augmentation du diamètre », explique le Dr Meseguer.

4. Activité mitochondriale : Il s’agit d’associer la taille la plus petite pouvant être analysée en tant qu’image, soit un pixel, et la taille d’une mitochondrie. Ensuite, il s’agit de quantifier les pixels de l’embryon et d’analyser les changements de quantité et de distribution, en comparant embryons euploïdes et embryons aneuploïdes. Le nombre de pixels est en effet différent chez l’embryon aneuploïde, par rapport à l’embryon euploïde. Ce module permet ainsi de détecter l’aneuploïdie avec une précision de 77 %.

5. Flambage/Contraction : On observe une contraction chez environ 20 % des embryons. L’analyse automatique de cet événement révèle que ce phénomène est davantage présent chez les embryons aneuploïdes.

« Pour résumer, la vision par ordinateur automatisée permet à l’ordinateur de simuler la capacité de vision de l’œil humain. Autrement dit, elle permet l’acquisition, le traitement, l’analyse et la compréhension des images du monde réel, pour produire des informations numériques ou symboliques qui pourront être traitées par ordinateur. Enfin, cela nous permet de vérifier que les embryons ont un comportement différent au cours de leur développement en fonction de leur contenu chromosomique et d’optimiser ainsi le processus d’étude de l’embryon et de sélectionner des embryons normaux et viables en vue de leur transfert », conclut le Dr Meseguer.

La combinaison de ces 5 modules et le dispositif complexe d’algorithmes développé par IVI Valence, en collaboration avec l’entreprise israélienne AiVF, permettrait ainsi de sélectionner des embryons normaux avec une précision de 90 % et d’augmenter les taux de grossesse. Cette méthode constituerait par conséquent un dispositif objectif et fiable doté d’une technique rapide et à faible co ût