Thérapie de remplacement mitochondrial

En collaboration avec le Dr Shoukhrat Mitalipov – Pionnier de l'avenir de la fertilité

At North Cyprus IVF Center, we are proud to collaborate with Dr. Shoukhrat Mitalipov, one of the world’s foremost experts in reproductive genetics and mitochondrial biology. Dr. Mitalipov is internationally recognized for developing Mitochondrial Replacement Therapy (MRT), a cutting-edge technique originally designed to prevent the transmission of mitochondrial disease, now offering renewed hope to women with age-related infertility and recurrent IVF failure.

Ce partenariat nous permet d'offrir la MRT comme traitement de fertilité spécialisé en dehors d'un cadre d'essai clinique, combinant l'expertise de l'équipe du Dr Mitalipov avec l'expérience clinique du Dr Savas Ozyigit, du Dr Ahmet Ozyigit et de l'équipe d'embryologie du North Cyprus IVF Center, situé à l'hôpital Elite.

Que sont les mitochondries ?
Les mitochondries sont les organites producteurs d'énergie présents dans presque toutes les cellules du corps, y compris les ovocytes (ovules). Avec l'âge, le nombre et la fonction des mitochondries diminuent, ce qui altère la capacité de l'ovocyte à assurer une fécondation, un développement embryonnaire et une implantation normaux. Ce déclin est l'un des principaux facteurs d'infertilité liée à l'âge.

TLe rôle des mitochondries dans la santé cellulaire et reproductive

Les mitochondries sont des organites à double membrane, mieux connus comme les « centrales énergétiques » de la cellule, car elles produisent de l'adénosine triphosphate (ATP), la principale source d'énergie utilisée pour alimenter la quasi-totalité des processus cellulaires. Cependant, les mitochondries jouent également des rôles cruciaux dans :

• Régulation de l'apoptose (mort cellulaire programmée)
• Homéostasie du calcium
• Gestion des espèces réactives de l'oxygène (ROS)
• Stéroïdogenèse et signalisation cellulaire
• Maturation des ovocytes, formation du fuseau et développement embryonnaire précoce

In human oocytes, each cell contains between 100,000 to 600,000 mitochondria, many more than typical somatic cells, underscoring their central role in reproductive competence (May-Panloup et al., 2005).

À mesure que les femmes vieillissent, en particulier après 35 ans, la fonction mitochondriale des ovocytes subit une détérioration progressive :

1. Nombre réduit de copies d'ADNmt
Les mitochondries des ovocytes dépendent d'un nombre suffisant de copies d'ADN mitochondrial (ADNmt) pour maintenir la production d'ATP pendant la maturation et la fécondation. Des études montrent une diminution significative du nombre de copies d'ADNmt avec l'âge, compromettant la disponibilité énergétique nécessaire à la formation normale du fuseau et à la ségrégation chromosomique (Fragouli et al., 2015).

2. Augmentation des mutations de l'ADN mitochondrial
L'ADNmt est dépourvu d'histones protectrices et possède des mécanismes de réparation limités, ce qui le rend très vulnérable aux dommages oxydatifs. Avec l'âge, l'exposition cumulative aux ROS entraîne une augmentation des mutations de l'ADNmt, qui altèrent la respiration mitochondriale et aggravent encore le stress oxydatif (Barritt et al., 2002 ; Wallace, 2013).

3. Production d'ATP altérée
Les mitochondries vieillissantes génèrent moins d'ATP par phosphorylation oxydative, ce qui entraîne des ovocytes déficients en énergie qui ont du mal à terminer la division méiotique ou à soutenir l'embryogenèse précoce (Bentov & Casper, 2013).

4. Potentiel membranaire altéré et fragmentation
Les mitochondries vieillissantes présentent une perte de potentiel membranaire, une fragmentation accrue et une morphologie altérée, entraînant une altération du métabolisme cellulaire et une susceptibilité à l'apoptose (Wilding et al., 2001).

5. Association avec l'aneuploïdie et la mauvaise qualité des embryons
Mitochondrial dysfunction in oocytes has been correlated with spindle abnormalities, chromosomal missegregation, and lower blastocyst formation rates (Santos et al., 2006). Mitochondrial dysfunction in oocytes has been shown to impair spindle assembly and chromosomal segregation, leading to meiotic errors and compromised embryo development, a phenomenon demonstrated in both human and non-human primate models by Dr. Shoukhrat Mitalipov and colleagues (Tachibana et al., 2009, Nature).

Comment s’intègre la thérapie de remplacement mitochondrial ?

Mitochondrial health is not just a marker of oocyte vitality, it is a limiting factor in reproductive success. Mitochondrial replacement therapy aims to restore a bioenergetically competent cytoplasm, allowing the patient’s nuclear DNA to function in a rejuvenated cellular environment.

By replacing aged, dysfunctional mitochondria with healthy donor mitochondria, MRT addresses a root cause of age-related infertility at the cellular leve, something traditional IVF cannot overcome when the egg’s cytoplasmic environment is compromised.

MRT is a revolutionary technique that replaces the dysfunctional mitochondria in a woman’s egg with healthy mitochondria from a donor egg, creating a more viable environment for embryo development, while preserving the woman’s nuclear genetic material.

Comment fonctionne le MRT ?

Unlike cytoplasmic transfer, where a small amount of donor egg cytoplasm is injected into a patient’s egg, MRT involves the complete transfer of the mother’s nuclear DNA into an enucleated donor egg that retains its own healthy mitochondria. This technique is known as Maternal Spindle Transfer (MST) and it allows for precise visualization and manipulation of the genetic material.

Étapes du processus MRT :

• Ponction d'ovules : La patiente subit une stimulation ovarienne et un prélèvement d'ovules. En raison d'une production d'ovules plus faible chez les femmes de plus de 40 ans, plusieurs cycles de prélèvement peuvent être nécessaires. Un minimum de trois ovocytes de grade M2 est requis pour une TRM. Plus le nombre d'ovocytes est élevé, plus les chances de succès sont élevées. Les ovocytes de la patiente sont congelés jusqu'à ce qu'une donneuse compatible soit trouvée et que ses ovocytes soient prêts à être prélevés.

Préparation de l'ovule de la donneuse : L'ovule de la donneuse est prélevé et son noyau est soigneusement retiré, laissant derrière lui un cytoplasme contenant des mitochondries intactes et saines. Cette procédure est réalisée sur des ovocytes frais. Par conséquent, le protocole de TRM est réalisé uniquement avec des ovocytes frais de la donneuse.

• Transfert de fuseau : l’ADN nucléaire du patient (matériel génétique) est extrait et transféré dans l’ovule énucléé du donneur.

• Fertilization: The reconstructed egg, now containing the patient’s genetic material and the donor’s healthy mitochondria, is fertilized using ICSI (intracytoplasmic sperm injection). In most cases, providing a fresh sperm sample may not be a possibility if patients are traveling from abroad. Therefore, we ask for a sperm sample to be provided beforehand and be kept frozen in preparation for an MRT cycle.

• Développement embryonnaire : Les embryons obtenus sont cultivés jusqu'au stade blastocyste, puis vitrifiés (congelés) en vue d'un transfert ultérieur. Les ovocytes de la donneuse étant utilisés frais, il s'agirait techniquement de la première tentative de congélation (même si les ovocytes de la patiente avaient été préalablement congelés).

• Transfert d’embryons : Lors d’un cycle ultérieur, la patiente subit une préparation endométriale pour le transfert d’embryons.

La thérapie de remplacement mitochondrial (TRM) consiste à transférer le matériel génétique nucléaire d'un ovule d'une femme vers un ovule de donneuse contenant des mitochondries saines. L'objectif est de préserver l'ADN nucléaire de la patiente tout en lui fournissant un cytoplasme bioénergétiquement compétent. Deux techniques principales sont utilisées pour y parvenir :

1. Transfert de fuseau maternel (MST) - La méthode utilisée dans notre unité de FIV.

La MST est réalisée au stade ovocytaire métaphase II (MII), avant la fécondation. Le complexe méiotique maternel (contenant les chromosomes) est soigneusement prélevé de l'ovule non fécondé de la patiente et transféré dans un ovule de donneuse dont le fuseau méiotique a été retiré. L'ovule reconstitué est ensuite fécondé par un spermatozoïde.

Cette méthode est idéale pour le traitement de l'infertilité et des dysfonctionnements ovocytaires liés à l'âge, car elle évite les manipulations post-fécondation. Le risque de transmission mitochondriale est généralement inférieur à 1%, ce qui minimise le risque de récidive de la maladie mitochondriale si l'indication de la TRM est une maladie mitochondriale. Dans le cas contraire, cela n'a aucune importance.

2. Transfert pronucléaire (PNT)

Le PNT est réalisé au stade zygote, après fécondation. Les pronuclei (mâles et femelles) sont prélevés sur un ovule fécondé et transférés dans un zygote donneur énucléé. Cette méthode est principalement étudiée pour la prévention des maladies mitochondriales héréditaires. Cependant, le risque de contamination mitochondriale est plus élevé que celui du MST (~2–5%), selon la technique.

Pourquoi le transfert de broche est-il supérieur dans les applications de fertilité ?

Considérations éthiques et juridiques
La MST évite la création et la destruction d'embryons, puisqu'elle intervient avant la fécondation. Cela la rend plus acceptable sur le plan éthique et juridique dans de nombreuses juridictions que la PNT. Cette dernière implique la manipulation d'un zygote fécondé, ce qui soulève des préoccupations bioéthiques plus importantes.

Transfert mitochondrial inférieur
Le MST présente systématiquement un faible taux de transfert d'ADNmt, réduisant ainsi le risque de transmission de mutations mitochondriales à la descendance. Mitalipov et al. (2009, 2016) ont montré que le MST produisait une quantité indétectable ou négligeable d'ADNmt provenant de l'ovocyte d'origine, tandis que le PNT pouvait contenir des quantités plus importantes d'ADNmt défectueux en raison du mélange cytoplasmique.

Risque réduit de problèmes de reprogrammation épigénétique
Comme la MST survient avant la fécondation, le remodelage épigénétique s'effectue dans un environnement cytoplasmique unique, ce qui pourrait entraîner une expression génique plus stable pendant l'embryogenèse. En revanche, la PNT combine des noyaux déjà fécondés avec un cytoplasme étranger, ce qui peut entraîner une discordance épigénétique ou un retard de reprogrammation.

Meilleurs résultats de développement des embryons
Dans les études sur les ovocytes et les embryons humains, notamment celles de Tachibana et al. (2013) et Zhang et al. (2017), les embryons MST ont montré une compétence développementale supérieure et des taux de fragmentation inférieurs à ceux des embryons dérivés du PNT. Le MST a également été plus facilement transposé dans les applications de fertilité, comme l'a montré la première naissance vivante par MST en Grèce (2019), impliquant une patiente ayant subi des échecs répétés de FIV.

Qui est candidat au MRT ?

L'IRM est envisagée dans les scénarios cliniques suivants :

• Femmes présentant un dysfonctionnement mitochondrial documenté ou des marqueurs suggérant une mauvaise qualité cytoplasmique des ovocytes
• Patientes d'âge maternel avancé (généralement > 40 ans) présentant des échecs répétés de FIV en raison de facteurs liés aux ovocytes
• Femmes avec une réserve ovarienne normale mais un faible développement embryonnaire ou des taux de fécondation suggérant une insuffisance cytoplasmique
• Les personnes souhaitant avoir un enfant biologiquement apparenté, mais à qui il a été précédemment conseillé d'envisager un don d'ovules en raison de la mauvaise qualité des ovocytes

Contexte scientifique et résultats cliniques :

En 2019, la TRM a permis la naissance d'un enfant en bonne santé en Grèce, grâce à une collaboration menée par le Dr Mitalipov. La mère avait subi plusieurs échecs de FIV en raison de la mauvaise qualité de ses ovules. Ce cas a marqué l'une des premières naissances vivantes utilisant le transfert de fuseau maternel pour traiter l'infertilité plutôt que pour prévenir les maladies génétiques.

A reported success rate of 25% was observed in this cohort, meaning 1 in 4 women who previously failed IVF achieved pregnancy using MRT. While this number may seem modest, it is significant for women previously considered non-responders to standard IVF protocols.

Il convient de garder à l'esprit que, bien que les femmes ayant participé à cette étude aient connu plusieurs échecs de FIV, elles étaient âgées de 40 ans ou moins. Le taux 25% pourrait ne pas s'appliquer aux femmes des tranches d'âge plus avancées. Cependant, les femmes participant à l'essai grec ont bénéficié d'un seul prélèvement d'ovocytes et, dans la plupart des cas, leur nombre d'ovocytes était très limité. Au Centre de FIV de Chypre du Nord, nous cherchons généralement à obtenir le plus grand nombre d'ovocytes possible grâce à plusieurs prélèvements d'ovocytes, en particulier chez les patientes de plus de 43 ans, afin d'améliorer les chances de réussite.

Le processus de traitement au centre de FIV de Chypre du Nord

La quantité et la qualité des ovules ayant tendance à diminuer simultanément chez les femmes d'âge avancé, la plupart des candidates auront besoin de deux cycles de ponction ovarienne ou plus pour accumuler un nombre suffisant d'ovocytes matures pour la TRM. Voici le déroulement du processus :

1. Stimulation ovarienne et congélation d'ovules
EChaque cycle de ponction comprend une stimulation et un prélèvement d'ovules, suivis de leur vitrification. Cette opération peut être répétée au besoin (généralement 2 à 3 fois) en fonction de la réponse ovarienne. Certaines patientes obtiennent 9 à 10 ovocytes en un cycle, et d'autres nécessitent 4 à 5 ponctions d'ovocytes avant d'obtenir le nombre idéal d'ovocytes. Certaines patientes préfèrent avoir jusqu'à 15 à 16 ovocytes afin d'obtenir plusieurs embryons et ainsi potentiellement concevoir une fratrie.

2. Coordination des dons d'ovules frais
Une fois qu'un nombre suffisant d'ovules de la patiente a été congelé, des ovocytes frais de donneuse sont disposés pour coïncider avec la procédure d'IRM. Les ovules frais sont essentiels, car l'intégrité mitochondriale et l'activité cytoplasmique se dégradent avec la congélation.

3. MRT et création d'embryons
L'intervention d'IRM est réalisée par transfert de fuseau maternel, suivi d'une ICSI pour féconder les ovocytes reconstitués. Les embryons sont cultivés jusqu'au stade blastocyste et congelés en vue d'un transfert ultérieur. Le Dr Shoukhrat Mitalipov se rend généralement à Chypre deux fois par an (en juillet et en décembre), période à laquelle les interventions sont généralement réalisées. En fonction du nombre de patients, une troisième IRM peut être ajoutée au programme.

4. Préparation de l'endomètre et transfert d'embryons
Lors d'un cycle distinct, l'utérus de la patiente est préparé hormonalement pour recevoir l'embryon. Un transfert d'embryon congelé (TEC) est ensuite réalisé une fois l'épaisseur et la réceptivité de l'endomètre confirmées.

Calendrier et logistique pour les patients internationaux

La plupart de nos patients MRT viennent de l'étranger et nous nous adaptons à des horaires flexibles en coordonnant le bilan initial à distance :

• La stimulation ovarienne et le suivi préliminaire (hormones, scanners) peuvent être réalisés localement sous notre supervision.
• Vous n’aurez besoin de vous rendre à Chypre que pour chaque prélèvement d’ovules, ce qui nécessite généralement un séjour de 3 à 5 jours.
• Une fois la MRT terminée et les embryons congelés, un voyage séparé de 2 jours est nécessaire pour le transfert final de l’embryon.

Coût et planification

Le coût total d'un traitement par IRM dépend du nombre de cycles de prélèvement d'ovocytes nécessaires. En moyenne, les patientes subissent deux prélèvements d'ovocytes, ce qui porte le coût total à environ 14 000 €. Ce coût comprend :

• Deux prélèvements d'ovules et protocoles de médication
• Vitrification et stockage des ovocytes
• Prélèvement d'ovules frais de donneuses
• Procédure MRT (transfert de broche et création d'embryons)
• Culture et congélation de blastocystes
• Transfert final d'embryons congelés avec préparation de l'endomètre

Chaque prélèvement d'ovocytes supplémentaire coûte 2 500 €. Dans certains cas, les patientes choisissent de recourir à un traitement par PRP ovarien et exosomes entre les cycles afin d'améliorer le nombre et la qualité des ovocytes en vue d'un prélèvement ultérieur.

La correspondance des haplogroupes est-elle une préoccupation ?

At present, we do not perform mitochondrial donor selection based on maternal haplogroup matching. While the concept of haplogroup compatibility has been discussed in the scientific literature, the clinical relevance of mito-nuclear mismatch remains theoretical and has not been shown to impact embryo development, implantation, or early postnatal health in human MRT cases. In both human and non-human primate models, including those performed by Dr. Mitalipov’s team, haplogroup mismatching has not resulted in adverse developmental outcomes (Tachibana et al., 2009, Nature; Zhang et al., 2017). While long-term, multi-generational tracking of mito-nuclear interactions in humans is still ongoing, current evidence suggests that short to mid-term developmental outcomes are not compromised by haplogroup mismatches (Mitalipov & Wolf, Nat Rev Mol Cell Biol, 2014).

De plus, le test d'haplogroupe n'est pas un test de dépistage standard et validé dans les programmes de don d'ovules et n'est pas disponible en routine pour une application clinique. Notre priorité est de sélectionner des donneuses présentant une excellente qualité ovocytaire, une fonction mitochondriale saine et un dépistage clinique des maladies génétiques et infectieuses, qui ont un impact plus important sur les résultats du traitement.

Des études, notamment celles menées par le Dr Mitalipov, ont montré que les embryons créés à partir d’haplogroupes mitochondriaux non appariés (par exemple, issus d’origines ethniques ou de lignées différentes) peuvent se développer normalement et donner lieu à des naissances saines.

Pourquoi choisir la TRM plutôt que le don d’ovules ?

MRT offers a unique opportunity for women to conceive using their own genetic material, even when egg quality has significantly declined due to age. Unlike egg donation, which results in a genetically unrelated child, MRT retains maternal nuclear DNA, meaning your child carries your genetic heritage.

Que faire si l'IRM ne fonctionne pas ? Puis-je suivre un cycle de FIV en tandem ?
Yes, absolutely, you can go through a tandem IVF cycle alongside your MRT treatment, and in fact, this is something we actively recommend in certain clinical situations.

Lors d'une thérapie de remplacement mitochondrial (TRM), seul le composant cytoplasmique (mitochondries) de l'ovule de la donneuse est utilisé, tandis que votre propre matériel génétique nucléaire est conservé. L'enfant ainsi obtenu étant génétiquement le vôtre, la compatibilité phénotypique avec la donneuse n'est pas nécessaire lors des cycles de TRM. Les mitochondries de la donneuse sont purement fonctionnelles et ne contribuent pas aux traits physiques ni aux caractéristiques de la personnalité.

However, in cases where we anticipate a lower probability of success,for example, due to very low egg yield or severely diminished oocyte quality, a tandem IVF cycle can be considered as a backup plan. This means we perform a simultaneous IVF cycle using donor oocytes alongside your MRT cycle. This offers the advantage of creating two separate groups of embryos:

• Un groupe dérivé de votre propre matériel génétique via MRT
• Un autre groupe dérivé d’ovules de donneuses.

Comment fonctionne la FIV en tandem avec la TRM ?

• Une stimulation et une ponction ovarienne sont réalisées pour vous permettre d'obtenir des ovocytes destinés à l'IRM.
• En parallèle, nous nous coordonnons avec une donneuse appropriée pour un cycle de don d’ovules frais.
• Vos ovocytes subissent un transfert de fuseau maternel (MST) et sont fécondés par ICSI.
• Les ovocytes du donneur sont fécondés avec le sperme de votre partenaire (ou du donneur sélectionné) pour créer un deuxième ensemble d'embryons.
• Tous les embryons sont cultivés jusqu’au stade blastocyste, stade auquel :
      • One or more embryos, either from MRT or donor IVF, can be selected for immediate transfer.
      • Les embryons restants de l’un ou l’autre groupe peuvent être vitrifiés (congelés) et stockés pour une utilisation ultérieure.

L'un des principaux avantages de l'approche tandem est qu'elle vous permet de conserver une flexibilité totale. Selon la qualité des embryons et vos préférences thérapeutiques, vous pouvez :

• Choisissez de transférer uniquement votre propre embryon (dérivé de la MRT)
• Choisir de transférer un embryon d'ovule de donneuse
• Or opt for dual embryo transfer, one from each group, though this carries a higher chance of twins.

Tous les embryons restants peuvent être congelés en toute sécurité pour les cycles futurs, vous offrant ainsi des options ultérieures sans avoir besoin de répéter la stimulation ou la correspondance des donneurs.

La FIV en tandem offre :

• Rassurance et soutien au cas où les embryons MRT ne se développeraient pas de manière optimale
• Des taux de grossesse cumulés plus élevés en augmentant le nombre d’embryons viables ou simplement la tranquillité d’esprit d’avoir des embryons disponibles pour le transfert si ses propres ovules ne fonctionnent pas.
• Efficacité temporelle, puisque les deux stratégies sont exécutées dans une seule fenêtre de traitement
• Efficacité financière puisque vous n'auriez pas besoin de passer par un cycle de FIV séparé supplémentaire utilisant des ovocytes de donneuse, ce qui imposerait un coût plus élevé.

Prêt à en savoir plus ?

Si on vous a dit que vos chances de réussite avec vos propres ovules étaient trop faibles, ou si vous avez connu des échecs répétés de FIV, la TRM peut vous offrir une nouvelle voie vers la parentalité. Contactez-nous pour prendre rendez-vous pour une consultation ou pour commencer votre évaluation.