La production d’embryons in vitro (PIV)

La fécondation des ovules au microscope puis la culture des embryons dans l’incubateur exigent un travail précis et hygiénique.

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Le plus important en un coup d'oeil:

• En moyenne environ 4 embryons
• Taux de gestation de 60%
• Veaux avec un potentiel de commercialisation élevé
• Raccourcissement de l’intervalle entre les générations
• Fonctionne avec de la semence sexée (seleXYon)

Des informations détaillées sur les tarifs ainsi que les coordonnées sont publiées sur le site Internet de Swissgenetics.

Les ovules sont aspirés des ovaires de la donneuse à l’aide d’une fine aiguille et cela se fait sous contrôle échographique.

Dr Iulian Ibanescu, vétérinaire et spécialiste des embryons, explique:

«Nous prélevons les ovules des donneuses au centre de transfert d’embryons d’Anet BE. Pour cela, comme pour l’intégralité du processus, nous travaillons selon les directives et les recommandations de notre partenaire Boviteq.»

Lors de l’aspiration, les ovules et surtout les cellules nourricières disposées en forme de nuage (cellules cumulus) doivent rester intacts.

Iulian explique le processus qui suit le prélèvement des ovules:

«A Anet, nous trions immédiatement les ovules en fonction de leur qualité. Nous ôtons les cellules dégénérées le plus rapidement possible, car elles exercent une influence négative sur les bons ovules et réduisent leurs chances de se développer.»

Les ovules sont recherchés au microscope directement après le prélèvement. 

Le cumulus intact composé des cellules nourricières autour de l’ovule est un critère de qualité. 

La comparaison entre le nombre de follicules ponctionnés sur l’animal et le nombre d’ovules trouvés au microscope sert de critère de contrôle.

Les ovules dégénérés ou ceux dont le cumulus est endommagé doivent être éliminés le plus rapidement possible. Ils exerceraient une influence négative sur les bons ovules.

Les ovules de bonne qualité sont transférés dans un milieu de transport et de maturation (maturation in vitro). 

Les ovules se conservent sans problème pendant 24 heures à 38°C dans le milieu de transport. Ils y mûrissent pour pouvoir ensuite être fécondés.

La fécondation en laboratoire nécessite un travail minutieux, un processus structuré et bien réglé, des conditions standardisées et un grand savoir-faire.

Iulian explique la planification:

«Comme nous faisons toujours les ponctions le mercredi à Anet, nous continuons le jeudi à Mülligen. Nous devons alors féconder les ovules frais et, le même jour, mettre en paillettes et congeler les embryons de la semaine précédente.»

Les conditions environnementales du laboratoire sont également importantes pour une production d’embryons couronnée de succès.

En effet, les ovules sont très sensibles à la lumière et à la température.

Lors de chaque cycle de ponction, il est en principe possible d’utiliser différents taureaux de manière flexible.

La fécondation avec de la semence sexée est également possible.

Iulian freine un peu l’euphorie:

«L’éleveur peut choisir au maximum deux taureaux pour féconder les ovules issus d’une séance OPU – pour autant que nous ayons au moins 16 ovules à disposition. S’il y en a moins, nous ne travaillons qu’avec un seul taureau. Si la semence souhaitée n’est pas disponible chez Swissgenetics, l’éleveur doit l’apporter au laboratoire FIV.»

Seuls les spermatozoïdes matures peuvent féconder l’ovule. Cette «capacitation» se produit normalement dans les trompes de Fallope de la vache. En laboratoire, des conditions identiques sont reproduites.

Fait intéressant: chaque taureau a besoin de conditions différentes pour que ses spermatozoïdes fécondent au mieux.

Iulian explique comment l’équipe de Mülligen profite:

«Notre partenaire Boviteq a créé une grande base de données pour savoir quel taureau fonctionne le mieux et dans quelles conditions. Nous pouvons y jeter un coup d’œil et créer les conditions adéquates. Ainsi, rien n’est laissé au hasard – du moins pas pour les taureaux qui sont utilisés au niveau international.»

Les ovules et les spermatozoïdes sont ensuite placés dans un incubateur.

Les cellules sensibles ont besoin de conditions contrôlées pour que la fécondation ait lieu.

Iulian rapporte:

«Même pour les conditions qui doivent régner dans l’incubateur – la température, le mélange gazeux, la proportion d’oxygène et de CO₂, etc. – nous nous conformons strictement aux directives du Canada.»

Après 24 heures, les ovules sont transférés dans un nouveau milieu de culture.

Les cellules cumulus qui enveloppaient l’ovule sur l’ovaire sont alors éliminées, ainsi que les spermatozoïdes excédentaires.
On simule ainsi les conditions naturelles.

Iulian explique:

«Cette étape de travail est très importante: les cellules cumulus qui meurent ou les spermatozoïdes morts ont une influence négative sur le jeune embryon et l’endommagent fortement.»

Après quatre jours, on peut voir si les cellules fécondées se sont divisées ou non au cours des derniers jours.

Les cellules qui n’ont encouru aucune division cellulaire peuvent être éliminées.

Iulian poursuit:

«Dans notre processus de travail, nous contrôlons la division cellulaire le lundi. Si les choses n’ont pas fonctionné et que la division cellulaire n’a pas eu lieu durant le week-end, on le voit à ce moment-là. Mais ce n’est que le mercredi que l’on peut déterminer si l’on obtient vraiment des embryons à partir d’une ponction.»

Une semaine après la fécondation et après de nombreuses divisions cellulaires, les embryons atteignent le stade de blastocyste.

Les embryons bovins issus de la FIV sont congelés à ce stade de développement. 

Iulian explique:

«Même les embryons qui se divisent au cours des premiers jours peuvent ensuite mourir ou subir un retard de développement. Nous n’avons le résultat définitif de l’essai que le jeudi – soit une semaine après la fécondation – et nous pouvons alors le communiquer à l’éleveur.»

Comme les embryons issus de la collecte d’embryons conventionnelle, les embryons PIV peuvent être stockés dans l’azote liquide, puis être transférés plus tard sur une receveuse appropriée. Si des receveuses sont prêtes, les embryons PIV peuvent être transférés frais, comme les embryons conventionnels.  

Iulian regrette:

«Pour l’instant, nous n’avons pas encore la possibilité de transférer des embryons frais. C’est une lacune qui ne peut pas être résolue pour le moment pour des raisons organisationnelles. Nous aimerions avoir une plus grande marge de manœuvre avec les embryons de moins bonne qualité et qui supportent moins bien la congélation. Nous sommes à la cherche d’une solution!»

Par unité de temps, il est possible de réaliser davantage d’accouplements intéressants avec une donneuse individuelle. On peut donc qualifier la PIV de «plus efficiente» que la production conventionnelle d’embryons par rinçage.

Dr Ulrich Witschi, chef du service Production, explique:

«L’intérêt de Swissgenetics se justifie par le développement génétique. Dans ce domaine, la fertilisation in vitro est nettement plus flexible. Il est possible de produire plus rapidement un plus grand nombre d’embryons et de réduire l’utilisation d’hormones. Des femelles de grande valeur génétique peuvent être utilisées à plus large échelle.»

L’interview du Dr Iulian Ibanescu «Les jeudis sont difficiles» au sujet de la PIV est publié dans TORO 06/2022.
Vous pouvez télécharger le pdf ici.