Le Diagnostic Pré-Implantatoire (DPI) s'adresse aux couples 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. Le DPI est réalisé sur une ou deux cellules embryonnaires (blastomères) biopsiées à partir d'embryons obtenus par Fécondation in vitro après Injection Intra-Cytoplasmique d'un Spermatozoïde (FIV-ICSI). Les embryons indemnes de la maladie recherchée sont transférés dans l'utérus maternel au 4ème ou 5ème jour après la FIV-ICSI.
En France, le DPI est autorisé et encadré par la loi du 29 juillet 1994. A ce jour, quatre centres spécialisés sont autorisés par l'Agence de la Biomédecine à proposer un DPI : Strasbourg et Paris (depuis 1999), Montpellier (depuis 2003) et Nantes (depuis 2013).
Le centre de DPI des maladies monogéniques de Montpellier propose un diagnostic basé sur l'analyse de marqueurs microsatellites localisés à proximité du gène d'intérêt (diagnostic indirect) et sur l'analyse de la mutation familiale dans la mesure du possible (diagnostic direct).
Le centre de Montpellier propose la mise au point de protocoles pour la prise en charge de nombreuses maladies pour lesquelles l'indication a été acceptée par l'équipe pluridisciplinaire de DPI.

Indications DPI

      Les indications DPI sont relativement semblables à celles du diagnostic prénatal (DPN), c'est à dire des maladies génétiques pouvant conduire à une interruption médicale de grossesse en cas de fœtus atteint. Conformément aux recommandations européennes, les couples sollicitant un DPI doivent être informés, lors d'une consultation multidisciplinaire, des limites et des erreurs relatives au DPI ainsi que de la possibilité de réaliser un DPN à la suite du DPI pour vérifier les résultats.

      Le DPI s'applique aux maladies monogéniques classées en quatre catégories :

• Les maladies autosomiques récessives : risque d'avoir un enfant atteint de 25%. Les principales indications pour une demande de DPI sont la mucoviscidose, les maladies de l'hémoglobine et l'amyotrophie spinale infantile.
• Les maladies autosomiques dominantes : risque d'avoir un enfant atteint de 50%. Les principales indications pour une demande de DPI sont la dystrophie myotonique de Steinert, la maladie de Huntington, la polypose adénomateuse colique familiale, la maladie de Von Hippel-Lindau et le rétinoblastome.
• Les maladies récessives liées à l'X : risque d'avoir un garçon atteint de 25%. Les principales indications pour une demande de DPI sont la dystrophie musculaire de Duchenne, l'hémophilie A et l'hydrocéphalie liée à l'X.
• Les maladies dominantes liées à l'X : risque d'avoir un enfant atteint de 50%. Les principales indications pour une demande de DPI sont le syndrome de l'X fragile et le syndrome d'Alport.

Risques d'erreur

      L'étude de séquences spécifiques d'ADN par la technique de PCR à partir d'un seul blastomère représente une étape critique dans la procédure de DPI puisque beaucoup de problèmes peuvent compromettre la précision et la fiabilité du diagnostic génétique. Les principales difficultés sont étroitement liées à la faible quantité d'ADN disponible dans une cellule : contamination par de l'ADN exogène au blastomère, défaut d'amplification, amplification préférentielle d'un allèle ou allele drop out (ADO) qui représente la non-amplification ou la non-détection d'un allèle dans une cellule possédant 2 allèles.
Les couples doivent être informés de ces limitations techniques qui peuvent être à l'origine d'une absence de diagnostic ou d'une erreur potentielle de diagnostic.

Etudes de faisabilité

      Avant l'analyse des embryons dans le cadre du DPI, des études de faisabilité doivent être réalisées en amont. Ainsi, la mise au point de protocoles spécifiques pour l'amplification des mutations et des marqueurs polymorphes est réalisée sur des cellules isolées sous microscope inversé à partir de prélèvements sanguins du couple (lymphocytes ou lymphoblastes). Le but principal de cette étude préliminaire est d'évaluer l'efficacité d'amplification ainsi que le taux d'ADO pour chacune des séquences étudiées.
Pour la plupart des indications de DPI, le développement, l'optimisation et la validation des protocoles peuvent durer entre plusieurs semaines à quelques mois en fonction du gène étudié et des techniques utilisées. Les protocoles appliqués aux cellules uniques sont considérés comme satisfaisants lorsqu'ils répondent aux recommandations établies par le consortium européen de DPI de l'ESHRE : un taux d'amplification supérieur à 90% et un taux d'ADO inférieur à 10%. Cependant, l'efficacité d'amplification et le taux d'ADO peuvent beaucoup varier en fonction des cellules et particulièrement lorsque les blastomères sont biopsiés sur des embryons de « faible » qualité pour lesquels des résultats non concluants peuvent être obtenus.

Indications de DPI pour des maladies monogéniques disponibles au CHU de Montpellier

      Le centre de Montpellier prend en charge les maladies causées par une mutation de novo :

• chez l’homme : grâce à la technique du sperm-typing
• chez la femme : grâce à l’analyse des embryons et sous certaines conditions (y compris les grandes délétions lorsque les points de cassure ont été identifiés au préalable)

• Personnel

Anne GIRARDET (PhD, MCU-PH CHU Montpellier)

Aliya ISHMUKHAMETOVA (PhD, PAA CHU Montpellier)

Stéphanie PLAZA (PhD, Ingénieur CHU Montpellier)

Sandie MEREUZE (PhD, Ingénieur CHU Montpellier)

Victoria VIART (PhD, Ingénieur CHU Montpellier)

Florielle SAGUET (TL CHU Montpellier)

Garance VERRIERE (TL CHU Montpellier)

• Mots clés : Diagnostic Pré-Implantatoire (DPI), cellule unique, sperm-typing


• Accès

• Publications sélectionnées

Girardet A, Ishmukhametova A, Viart V, Plaza S, Saguet F, Verriere G, Hamamah S, Coupier I, Haquet E, Anahory T, Willems M, Claustres M. Thirteen years' experience of 893 PGD cycles for monogenic disorders in a publicly funded, nationally regulated regional hospital service. Reprod Biomed Online. 2018 Feb;36(2):154-163. PMID: 29203382

Viart V, Willems M, Ishmukhametova A, Dufernez F, Anahory T, Hamamah S, Schmitt S, Claustres M, Girardet A. Germline mosaicism is a pitfall in PGD for X-linked disorders. Single sperm typing detects very low frequency paternal gonadal mosaicism in a case of recurrent chondrodysplasia punctata misattributed to a maternal origin.Prenat Diagn. 2017 Feb;37(2):201-205. PMID: 27943351

Girardet A, Viart V, Plaza S, Daina G, De Rycke M, Des Georges M, Fiorentino F, Harton G, Ishmukhametova A, Navarro J, Raynal C, Renwick P, Saguet F, Schwarz M, SenGupta S, Tzetis M, Roux AF, Claustres M. The improvement of the best practice guidelines for preimplantation genetic diagnosis of cystic fibrosis: toward an international consensus. Eur J Hum Genet. 2015 May 27. doi: 10.1038/ejhg.2015.99. [Epub ahead of print] PMID: 26014425

Girardet A, Ishmukhametova A, Willems M, Coubes C, Hamamah S, Anahory T, Des Georges M, Claustres M. Preimplantation genetic diagnosis for cystic fibrosis: the Montpellier center's 10-year experience. Clin Genet. 2015 Feb;87(2):124-32. doi: 10.1111/cge.12411. Epub 2014 May 20. PMID: 24762087

Girardet A, Fernandez C, Claustres M. Rapid and powerful decaplex and dodecaplex PGD protocols for Duchenne muscular dystrophy. Reprod Biomed Online. 2009 Dec;19(6):830-7. PMID: 20031025

Barat-Houari M, Nguyen K, Bernard R, Fernandez C, Vovan C, Bareil C, Khau Van Kien P, Thorel D, Tuffery-Giraud S, Vasseur F, Attarian S, Pouget J, Girardet A, Lévy N, Claustres M. New multiplex PCR-based protocol allowing indirect diagnosis of FSHD on single cells: can PGD be offered despite high risk of recombination? Eur J Hum Genet. 2010 May;18(5):533-8. doi: 10.1038/ejhg.2009.207. Epub 2009 Nov 25. PMID: 19935833