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Cryoconservation de tissu ovarien chez l’enfant
Table ronde Innovation technologique en chirurgie pédiatrique
Disponible en ligne sur
Cryoconservation de tissu ovarien chez l’enfant Cryopreservation of ovarian tissu in prepubertal girls
www.sciencedirect.com
I. Koscinski*, F. Becmeur, N. Cojean, P. Lutz, S. Viville Mots clés : cryoconservation, ovaire, stérilité
Laboratoire de Biologie de la Reproduction, SIHCUS-CMCO, 19 rue Louis Pasteur, 67303 Schiltigheim, France.
es traitements actuels offrent aux enfants atteints de cancer des chances croissantes de guérison. La prise en charge de ces jeunes patients implique la prévention des effets secondaires observables à long terme [1] dont l’insuffisance ovarienne prématurée, conséquence d’une toxicité gonadique antérieure. Celle-ci peut se traduire par une aménorrhée primaire ou une ménopause précoce, qui affectent profondément les jeunes patientes, ébranlant pour un temps la revanche qu’elles s’étaient promis de prendre sur leur passé de malade [2]. Le développement de technologies permettant la prévention de l’altération de la fertilité apparaît d’une importance majeure. L’évaluation du risque d’atteinte gonadique tient compte de l’âge de l’enfant, de la pathologie et du type de traitement envisagé. Elle est indispensable ainsi que la proposition de conservation de gamètes ou tissu gamétique La loi de bioéthique révisée le 6 août 2004 et notamment l’article L. 2141-11 du Code de la santé publique prévoit désormais la possibilité pour toute personne de bénéficier du recueil et de la conservation de ses gamètes ou de son tissu germinal « lorsqu’une prise en charge médicale est susceptible d’altérer sa fertilité, ou lorsque sa fertilité risque d’être prématurément altérée » L’autoconservation de gamètes et de tissus germinaux (dite « conservation à des fins autologues ») fait partie des activités biologiques d’assistance médicale à la procréation mises en œuvre en vue de la réalisation ultérieure d’un projet parental. Cette activité est soumise à autorisation et à agréments (praticiens, laboratoires,…).
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de l’ESHRE 2007 ; enfin, en 2007, 4e naissance spontanée (sans fécondation in vitro) après autogreffe orthotopique publiée par une autre équipe belge [5]… On compte fin 2007, 7 grossesses dont 4 naissances. Jusqu’ici, les succès rapportés résultent d’une procédure combinant prélèvement chirurgical, cryoconservation de fragments de tissu ovarien, puis à distance, décongélation et greffe orthotopique de fragments de tissu ovarien. Cette procédure est liée hélas au risque théorique de réintroduire des cellules malignes chaque fois qu’une pathologie cancéreuse était à l’origine du traitement gonadotoxique. Dans une étude récente, les auteurs ont examiné des fragments cryoconservés de tissu ovarien de 26 patientes présentant une maladie de Hödgkin. Seulement 14 d’entre elles avaient reçu avant la cryoconservation un traitement chimiothérapique. Aucun envahissement par des cellules malignes n’a été mis en évidence dans les 26 fragments même en cas de localisation sous diaphragmatique de la maladie [6]. Ces données rassurantes demandent à être confortées par d’autres études. Seule la maturation in vitro des follicules dégelés, suivie d’une fécondation in vitro pourrait éliminer totalement le risque de réintroduire des cellules malignes. Si les techniques de maturation in vitro des follicules dégelés se sont développées principalement chez la souris [7], elles ne sont pas encore suffisamment performantes dans l’espèce humaine pour représenter une réelle alternative à l’autogreffe.
La cryoconservation
Le programme de cryoconservation
La cryoconservation est actuellement la seule technique permettant une conservation de longue durée du tissu ovarien prélevé chirurgicalement. Elle est considérée encore comme expérimentale du fait du faible nombre de tentatives de réutilisation, mais des avancées considérables ces dernières années sont à rappeler : première naissance d’un enfant bien portant en septembre 2004 après autogreffe orthotopique de cortex ovarien réalisée par l’équipe belge du Pr J. Donnez [3], deuxième naissance en juillet 2005 rapportée par une autre équipe après autogreffe et fécondation in vitro [4], troisième naissance après greffe et FIV également rapportée par l’équipe danoise d’Anderson au congrès
On trouve dans la littérature le rapport de deux programmes de cryoconservation de tissu ovarien chez l’enfant : une série française [8] constituée de 2000 à février 2005, de 49 cryoconservations de fillettes pré-pubères (10mois à 15 ans), et une série israélienne [9] constituée de 1998 à 2006 de 23 patientes mineures (5 à 17,5 ans). Aucune patiente de ces deux études n’a encore fait la demande de réutilisation. La technique chirurgicale employée diffère d’une série à l’autre. Dans la première étude, le prélèvement a consisté en une ovariectomie unilatérale effectuée juste après l’induction de la chimiothérapie, avant l’administration du traitement stérilisant. Dans la deuxième étude, la décision de réaliser une ovariectomie totale ou partielle a résulté d’une décision multidisciplinaire tenant compte de la taille de l’ovaire et du traitement envisagé. Dans la moitié des
* Auteur correspondant. e-mail : [email protected]
669 © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Archives de Pédiatrie 2008;15:p669-p670
I. Koscinski, et al
cas, l’enfant avait déjà reçu un traitement de chimiothérapie. Dans les deux études, le prélèvement n’était pas forcément associé à un autre geste chirurgical dans le même temps opératoire. Les deux publications rapportent que le prélèvement n’a entraîné aucun retard au traitement chimiothérapique prévu et que les suites opératoires immédiates et tardives ont toujours été simples. La première étude rapporte une analyse anatomopathologique sur trois coupes d’un fragment de cortex ovarien sans qu’aucun composant tumoral n’ait été retrouvé. Cette constatation seraitelle liée au traitement d’induction chimiothérapique réalisé avant le prélèvement ? Outre le risque d’induction de l’apoptose des cellules gamétiques, le risque mutagène voire tératogène des traitements chimiothérapiques doit être abordé. Le suivi de grossesses spontanées survenant chez des patientes ayant bénéficié plusieurs années auparavant de traitement de chimiothérapie est rassurant : malgré l’observation d’une nette augmentation du taux de mutations dans les cellules germinales, les nouveau-nés ne présentent pas plus d’anomalies chromosomiques ou de malformations congénitales [10,11]. Dans le cas des prélèvements de tissu ovarien prépubère juste après une traitement d’induction chimiothérapique, les follicules étant dans un état quiescent seraient moins sensibles aux effets mutagènes des traitements chimiothérapiques. Mais les traitements ayant considérablement évolué ces dernières dizaines d’années, les résultats d’études impliquant des traitements antérieurs sont à prendre avec précaution et une surveillance à long terme des enfants de parents ayant bénéficié de traitements intensifs actuels de chimiothérapie est indispensable, surtout lorsqu’ils sont le fruit d’une aide médicale à la procréation utilisant des gamètes cryoconservées exposés à ces traitements [2]. Le choix de l’équipe de Feigin de ne pas réaliser systématiquement une ovariectomie totale est conforté par : • le fait que la densité folliculaire du cortex ovarien est inversement proportionnelle avec l’âge de l’enfant [2, 8] : la taille des fragments peut donc être réduite ; • le fait que les grossesses rapportées dans la littérature sont jusqu’ici le résultat d’une greffe orthotopique [3-5], il semble donc important de garder un maximum de sites de greffe orthotopique et d’éviter tant que possible l’ovariectomie totale (même unilatérale) ; • le caractère stérilisant d’un traitement n’est pas si simple à déterminer et quelques grossesses sont observées chez des patientes ayant bénéficié de doses importantes de chimiothérapie [3] ; ainsi avait-il été relevé que les fragments de tissu ovarien greffés étant contigus à l’ovaire restant, l’origine du follicule ovulé était incertaine : greffon ou ovaire résiduel [12]. En termes de résultat, cette critique est constructive, suggérant l’importance de conserver une partie d’ovaire en place d’une part pour permettre les grossesses spontanées et d’autre part en tant que site potentiel de greffe orthotopique. Malgré la petite taille des ovaires prépubères. La présence d’un plan de clivage entre medulla et cortex facilite le prélèvement d’une partie du cortex ovarien [13]. Les protocoles de cryoconservation (cryoprotecteur, programme de descente lente en température) sont semblables à celui décrit par Gosden et al pour le cortex ovarien de brebis [14] et permettent une bonne survie des follicules primordiaux [3].
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Archives de Pédiatrie 2008;15:p669-p670
Conclusion La prévention de l’altération de la fertilité du fait des effets potentiellement stérilisant des traitements fait partie de la prise en charge globale des enfants bénéficiant de hautes doses de chimiothérapie. L’indication de cryoconservation doit être posée de façon collégiale entre onco-pédiatre, chimiothérapeuthe, radiothérapeuthe, chirurgien et biologiste de la reproduction. Les protocoles de réutilisation par auto-greffe seront certainement remaniés dans les années à venir, les progrès en matière de maturation in vitro permettront peut-être une réutilisation évitant tout risque de réintroduction de cellule maligne. Mais dors et déjà, la cryoconservation de tissu ovarien constitue un important message d’espoir pour les enfants et leurs familles.
Références 1. Lee SJ, Schover LR, Partridge AH, et al. American Society of Clinical Oncology recommendations on fertility preservation in cancer patients. J Clin Oncol 2006;24:2917-31. 2. Wallace WH, Anderson RA, Irvine DS. Fertility preservation for young patients with cancer: who is at risk and what can be offered? Lancet Oncol 2005;6:209-18. 3. Donnez J, Dolmans MM, Demylle D, et al. Livebirth after orthotopic transplantation of cryopreserved ovarian tissue. Lancet 2004;364:1405-10. 4. Meirow D, Levron J, Eldar-Geva T, et al. Pregnancy after transplantation of cryopreserved ovarian tissue in a patient with ovarian failure after chemotherapy. N Engl J Med 2005;353:318-21. 5. Demeestere I, Simon P, Emiliani S, et al. Fertility Preservation: Successful Transplantation of Cryopreserved Ovarian Tissue in a Young Patient Previously Treated for Hodgkin’s Disease. Oncologist 2007;12:1437-42. 6. Seshadri T, Gook D, Lade S, et al. Lack of evidence of disease contamination in ovarian tissue harvested for cryopreservation from patients with Hodgkin lymphoma and analysis of factors predictive of ovocyte yield. Br J Cancer 2006;94:1007-10. 7. Demeestere I, Centner J, Gervy C, et al. Impact of various endocrine and paracrine factors on in vitro culture of preantral follicles in rodents. Reproduction 2005;130:147-56. 8. Poirot CJ, Martelli H, Genestie C, et al. Feasibility of ovarian tissue cryopreservation for prepubertal females with cancer. Pediatr Blood Cancer 2007;49:74-8. 9. Feigin E, Abir R, Fisch B, et al.Laparoscopic ovarian tissue preservation in young patients at risk for ovarian failure as a result of chemotherapy/irradiation for primary malignancy. J Pediatr Surg 2007;42:862-4. 10. Sanders JE, Hawley J, Levy W, et al. Pregnancies following highdose cyclophosphamide with or without high-dose busulfan or total-body irradiation and bone marrow transplantation. Blood1996;87:3045-52. 11. Arnon J, Meirow D, Lewis-Roness H, et al. Genetic and teratogenic effects of cancer treatments on gametes and embryos. Hum Reprod Update 2001;7:394-403. 12. Oktay K, Tilly J. Livebirth after cryopreserved ovarian tissue autotransplantation. Lancet 2004;364:2091-2;author reply 2092-3. 13. Kamina P. Anatomie opératoire en gynécologie obstétrique, Maloine, 2000. 14. Gosden RG, Baird DT, Wade JC, et al. Restoration of fertility to oophorectomized sheep by ovarian autografts stored at -196 degrees C. Hum Reprod 1994;9:597-603.
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Cryoconservation de tissu ovarien chez l’enfant Cryopreservation of ovarian tissu in prepubertal girls
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I. Koscinski*, F. Becmeur, N. Cojean, P. Lutz, S. Viville Mots clés : cryoconservation, ovaire, stérilité
Laboratoire de Biologie de la Reproduction, SIHCUS-CMCO, 19 rue Louis Pasteur, 67303 Schiltigheim, France.
es traitements actuels offrent aux enfants atteints de cancer des chances croissantes de guérison. La prise en charge de ces jeunes patients implique la prévention des effets secondaires observables à long terme [1] dont l’insuffisance ovarienne prématurée, conséquence d’une toxicité gonadique antérieure. Celle-ci peut se traduire par une aménorrhée primaire ou une ménopause précoce, qui affectent profondément les jeunes patientes, ébranlant pour un temps la revanche qu’elles s’étaient promis de prendre sur leur passé de malade [2]. Le développement de technologies permettant la prévention de l’altération de la fertilité apparaît d’une importance majeure. L’évaluation du risque d’atteinte gonadique tient compte de l’âge de l’enfant, de la pathologie et du type de traitement envisagé. Elle est indispensable ainsi que la proposition de conservation de gamètes ou tissu gamétique La loi de bioéthique révisée le 6 août 2004 et notamment l’article L. 2141-11 du Code de la santé publique prévoit désormais la possibilité pour toute personne de bénéficier du recueil et de la conservation de ses gamètes ou de son tissu germinal « lorsqu’une prise en charge médicale est susceptible d’altérer sa fertilité, ou lorsque sa fertilité risque d’être prématurément altérée » L’autoconservation de gamètes et de tissus germinaux (dite « conservation à des fins autologues ») fait partie des activités biologiques d’assistance médicale à la procréation mises en œuvre en vue de la réalisation ultérieure d’un projet parental. Cette activité est soumise à autorisation et à agréments (praticiens, laboratoires,…).
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de l’ESHRE 2007 ; enfin, en 2007, 4e naissance spontanée (sans fécondation in vitro) après autogreffe orthotopique publiée par une autre équipe belge [5]… On compte fin 2007, 7 grossesses dont 4 naissances. Jusqu’ici, les succès rapportés résultent d’une procédure combinant prélèvement chirurgical, cryoconservation de fragments de tissu ovarien, puis à distance, décongélation et greffe orthotopique de fragments de tissu ovarien. Cette procédure est liée hélas au risque théorique de réintroduire des cellules malignes chaque fois qu’une pathologie cancéreuse était à l’origine du traitement gonadotoxique. Dans une étude récente, les auteurs ont examiné des fragments cryoconservés de tissu ovarien de 26 patientes présentant une maladie de Hödgkin. Seulement 14 d’entre elles avaient reçu avant la cryoconservation un traitement chimiothérapique. Aucun envahissement par des cellules malignes n’a été mis en évidence dans les 26 fragments même en cas de localisation sous diaphragmatique de la maladie [6]. Ces données rassurantes demandent à être confortées par d’autres études. Seule la maturation in vitro des follicules dégelés, suivie d’une fécondation in vitro pourrait éliminer totalement le risque de réintroduire des cellules malignes. Si les techniques de maturation in vitro des follicules dégelés se sont développées principalement chez la souris [7], elles ne sont pas encore suffisamment performantes dans l’espèce humaine pour représenter une réelle alternative à l’autogreffe.
La cryoconservation
Le programme de cryoconservation
La cryoconservation est actuellement la seule technique permettant une conservation de longue durée du tissu ovarien prélevé chirurgicalement. Elle est considérée encore comme expérimentale du fait du faible nombre de tentatives de réutilisation, mais des avancées considérables ces dernières années sont à rappeler : première naissance d’un enfant bien portant en septembre 2004 après autogreffe orthotopique de cortex ovarien réalisée par l’équipe belge du Pr J. Donnez [3], deuxième naissance en juillet 2005 rapportée par une autre équipe après autogreffe et fécondation in vitro [4], troisième naissance après greffe et FIV également rapportée par l’équipe danoise d’Anderson au congrès
On trouve dans la littérature le rapport de deux programmes de cryoconservation de tissu ovarien chez l’enfant : une série française [8] constituée de 2000 à février 2005, de 49 cryoconservations de fillettes pré-pubères (10mois à 15 ans), et une série israélienne [9] constituée de 1998 à 2006 de 23 patientes mineures (5 à 17,5 ans). Aucune patiente de ces deux études n’a encore fait la demande de réutilisation. La technique chirurgicale employée diffère d’une série à l’autre. Dans la première étude, le prélèvement a consisté en une ovariectomie unilatérale effectuée juste après l’induction de la chimiothérapie, avant l’administration du traitement stérilisant. Dans la deuxième étude, la décision de réaliser une ovariectomie totale ou partielle a résulté d’une décision multidisciplinaire tenant compte de la taille de l’ovaire et du traitement envisagé. Dans la moitié des
* Auteur correspondant. e-mail : [email protected]
669 © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Archives de Pédiatrie 2008;15:p669-p670
I. Koscinski, et al
cas, l’enfant avait déjà reçu un traitement de chimiothérapie. Dans les deux études, le prélèvement n’était pas forcément associé à un autre geste chirurgical dans le même temps opératoire. Les deux publications rapportent que le prélèvement n’a entraîné aucun retard au traitement chimiothérapique prévu et que les suites opératoires immédiates et tardives ont toujours été simples. La première étude rapporte une analyse anatomopathologique sur trois coupes d’un fragment de cortex ovarien sans qu’aucun composant tumoral n’ait été retrouvé. Cette constatation seraitelle liée au traitement d’induction chimiothérapique réalisé avant le prélèvement ? Outre le risque d’induction de l’apoptose des cellules gamétiques, le risque mutagène voire tératogène des traitements chimiothérapiques doit être abordé. Le suivi de grossesses spontanées survenant chez des patientes ayant bénéficié plusieurs années auparavant de traitement de chimiothérapie est rassurant : malgré l’observation d’une nette augmentation du taux de mutations dans les cellules germinales, les nouveau-nés ne présentent pas plus d’anomalies chromosomiques ou de malformations congénitales [10,11]. Dans le cas des prélèvements de tissu ovarien prépubère juste après une traitement d’induction chimiothérapique, les follicules étant dans un état quiescent seraient moins sensibles aux effets mutagènes des traitements chimiothérapiques. Mais les traitements ayant considérablement évolué ces dernières dizaines d’années, les résultats d’études impliquant des traitements antérieurs sont à prendre avec précaution et une surveillance à long terme des enfants de parents ayant bénéficié de traitements intensifs actuels de chimiothérapie est indispensable, surtout lorsqu’ils sont le fruit d’une aide médicale à la procréation utilisant des gamètes cryoconservées exposés à ces traitements [2]. Le choix de l’équipe de Feigin de ne pas réaliser systématiquement une ovariectomie totale est conforté par : • le fait que la densité folliculaire du cortex ovarien est inversement proportionnelle avec l’âge de l’enfant [2, 8] : la taille des fragments peut donc être réduite ; • le fait que les grossesses rapportées dans la littérature sont jusqu’ici le résultat d’une greffe orthotopique [3-5], il semble donc important de garder un maximum de sites de greffe orthotopique et d’éviter tant que possible l’ovariectomie totale (même unilatérale) ; • le caractère stérilisant d’un traitement n’est pas si simple à déterminer et quelques grossesses sont observées chez des patientes ayant bénéficié de doses importantes de chimiothérapie [3] ; ainsi avait-il été relevé que les fragments de tissu ovarien greffés étant contigus à l’ovaire restant, l’origine du follicule ovulé était incertaine : greffon ou ovaire résiduel [12]. En termes de résultat, cette critique est constructive, suggérant l’importance de conserver une partie d’ovaire en place d’une part pour permettre les grossesses spontanées et d’autre part en tant que site potentiel de greffe orthotopique. Malgré la petite taille des ovaires prépubères. La présence d’un plan de clivage entre medulla et cortex facilite le prélèvement d’une partie du cortex ovarien [13]. Les protocoles de cryoconservation (cryoprotecteur, programme de descente lente en température) sont semblables à celui décrit par Gosden et al pour le cortex ovarien de brebis [14] et permettent une bonne survie des follicules primordiaux [3].
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Conclusion La prévention de l’altération de la fertilité du fait des effets potentiellement stérilisant des traitements fait partie de la prise en charge globale des enfants bénéficiant de hautes doses de chimiothérapie. L’indication de cryoconservation doit être posée de façon collégiale entre onco-pédiatre, chimiothérapeuthe, radiothérapeuthe, chirurgien et biologiste de la reproduction. Les protocoles de réutilisation par auto-greffe seront certainement remaniés dans les années à venir, les progrès en matière de maturation in vitro permettront peut-être une réutilisation évitant tout risque de réintroduction de cellule maligne. Mais dors et déjà, la cryoconservation de tissu ovarien constitue un important message d’espoir pour les enfants et leurs familles.
Références 1. Lee SJ, Schover LR, Partridge AH, et al. American Society of Clinical Oncology recommendations on fertility preservation in cancer patients. J Clin Oncol 2006;24:2917-31. 2. Wallace WH, Anderson RA, Irvine DS. Fertility preservation for young patients with cancer: who is at risk and what can be offered? Lancet Oncol 2005;6:209-18. 3. Donnez J, Dolmans MM, Demylle D, et al. Livebirth after orthotopic transplantation of cryopreserved ovarian tissue. Lancet 2004;364:1405-10. 4. Meirow D, Levron J, Eldar-Geva T, et al. Pregnancy after transplantation of cryopreserved ovarian tissue in a patient with ovarian failure after chemotherapy. N Engl J Med 2005;353:318-21. 5. Demeestere I, Simon P, Emiliani S, et al. Fertility Preservation: Successful Transplantation of Cryopreserved Ovarian Tissue in a Young Patient Previously Treated for Hodgkin’s Disease. Oncologist 2007;12:1437-42. 6. Seshadri T, Gook D, Lade S, et al. Lack of evidence of disease contamination in ovarian tissue harvested for cryopreservation from patients with Hodgkin lymphoma and analysis of factors predictive of ovocyte yield. Br J Cancer 2006;94:1007-10. 7. Demeestere I, Centner J, Gervy C, et al. Impact of various endocrine and paracrine factors on in vitro culture of preantral follicles in rodents. Reproduction 2005;130:147-56. 8. Poirot CJ, Martelli H, Genestie C, et al. Feasibility of ovarian tissue cryopreservation for prepubertal females with cancer. Pediatr Blood Cancer 2007;49:74-8. 9. Feigin E, Abir R, Fisch B, et al.Laparoscopic ovarian tissue preservation in young patients at risk for ovarian failure as a result of chemotherapy/irradiation for primary malignancy. J Pediatr Surg 2007;42:862-4. 10. Sanders JE, Hawley J, Levy W, et al. Pregnancies following highdose cyclophosphamide with or without high-dose busulfan or total-body irradiation and bone marrow transplantation. Blood1996;87:3045-52. 11. Arnon J, Meirow D, Lewis-Roness H, et al. Genetic and teratogenic effects of cancer treatments on gametes and embryos. Hum Reprod Update 2001;7:394-403. 12. Oktay K, Tilly J. Livebirth after cryopreserved ovarian tissue autotransplantation. Lancet 2004;364:2091-2;author reply 2092-3. 13. Kamina P. Anatomie opératoire en gynécologie obstétrique, Maloine, 2000. 14. Gosden RG, Baird DT, Wade JC, et al. Restoration of fertility to oophorectomized sheep by ovarian autografts stored at -196 degrees C. Hum Reprod 1994;9:597-603.