Chez la fille post-pubère

15 La cryopréservation d’ovocytes non fertilisés s’offre comme meilleure option chez les jeunes patientes qui désirent préserver leur fertilité sachant qu’avant l’âge de 18 ans, âge auquel une stabilité de couple est improbable, la cryopréservation d’embryons est peu pertinente. La vitrification ovocytaire, validée depuis 2012, est actuellement la technique de choix offrant des résultats supérieurs à la congélation lente des ovocytes [22]. Des protocoles minimisant le risque d’hyperstimulation ovarienne sont à privilégier, et le traitement peut être initié quel que soit le moment du cycle évitant ainsi un report du traitement de la maladie. L’utilisation d’inhibiteurs de l’aromatase permet de réduire les taux circulants d’estradiol pour les patientes traitées pour des cancers hormonodépendants. L’expérience de la cryopréservation ovocytaire chez l’adolescente reste toutefois encore limitée [24].

16 La cryopréservation de tissu ovarien peut être proposée chez la jeune fille pubère. Cette technique peut être réalisée lorsque le délai avant la chimiothérapie ne permet pas la réalisation d’une stimulation ovarienne. Au-delà de son potentiel à obtenir une conception naturelle, elle présente également l’avantage de permettre la restauration d’une fonction ovarienne endocrine ultérieurement palliant une carence hormonale précoce et ses comorbidités. La méthode recommandée de cryopréservation est la congélation lente contrôlée (controlled slow freezing) [3].

17 La suppression ovarienne par analogues de la GnRH pendant le traitement gonadotoxique reste un sujet de débat, les résultats d’études randomisées contrôlées n’établissent pas un bénéfice clair sur la préservation de la fonction ovarienne [22]. Elle ne doit donc être proposée que parallèlement aux autres méthodes [10].

Chez la fille prépubère

18 Pour les filles prépubères, la cryopréservation de tissu ovarien est la seule méthode de préservation de la fertilité. S’agissant d’une procédure invasive, elle ne doit être réservée qu’aux patientes à haut risque d’infertilité (> 50 % voire > 80 % [9], de façon à maintenir un ratio bénéfices/risques avantageux pour la patiente. Les risques sont, d’une part, inhérents à l’acte chirurgical et, d’autre part, à la potentielle réduction iatrogénique de la fonction ovarienne suite aux prélèvements ovariens. Les biopsies, même multiples, ne diminuent pas la production hormonale future. Même si une ovariectomie unilatérale n’avance l’âge de la ménopause que d’un ou deux ans selon les études réalisées chez l’adulte en cas d’exérèse pour pathologie bénigne [25], l’effet additionnel des traitements gonadotoxiques doit être pris en considération. Le développement des chirurgies mini-invasives et la miniaturisation des équipements rendent la laparoscopie faisable chez l’enfant et chez le nourrisson [3]. Le choix entre une ovariectomie unilatérale et des biopsies de cortex ovarien dépend du risque estimé d’insuffisance ovarienne et de la taille de l’ovaire de l’enfant. En effet, plus l’ovaire est petit, plus le risque de lésions d’électrocoagulation irréversibles sur le cortex résiduel est important. De plus, en prévision d’une réimplantation, le tissu résiduel doit être suffisamment large que pour permettre une suture des fragments décongelés ultérieurement. Il est donc recommandé de réaliser une ovariectomie quand l’ovaire mesure moins de 15 mm [3].

Chez le garçon post-pubère

19 Comme pour l’adulte, la cryopréservation de sperme est la technique de choix chez le garçon dès qu’il devient capable de produire un éjaculat. En l’absence d’éjaculat obtenu par masturbation, des techniques d’éjaculation assistée comme la stimulation vibratoire pénienne ou l’électroéjaculation sous anesthésie générale peuvent être des alternatives avant les procédures chirurgicales. Des spermatozoïdes peuvent également être trouvés dans le tissu testiculaire et cryopréservés après leur extraction du tissu au laboratoire par TESE (Testicular Sperm Extraction). La cryopréservation de sperme doit toujours être effectuée avant le début du traitement à cause du risque de dommage génétique induit sur les gamètes. Les techniques d’injection spermatique intracytoplasmique (ICSI) permettent de réduire le nombre de spermatozoïdes utilisés et de garantir une fertilité même si la quantité de spermatozoïdes cryopréservés est faible.

20 La protection hormonale des gonades n’est pas efficace pour préserver la fertilité et n’est donc pas recommandée [10].

Chez le garçon en transition pubertaire

21 La préservation de spermatozoïdes n’est possible qu’après l’initiation de la spermatogenèse. La production de testostérone et de gonadotrophines commence à partir du stade 2 de transition pubertaire selon Tanner, et des spermatozoïdes ont été trouvés dans les urines de 20 % de ces patients [26]. Contrairement à la fille, il n’y a pas d’événement objectif critique qui marque le début de la spermatogenèse (appelée spermarche), et il existe une grande variabilité d’âge [27]. De plus, la spermatogenèse peut être présente dès l’âge de dix ans [28] avant la capacité à fournir un éjaculat. La détection de spermatozoïdes dans les urines n’est pas recommandée pour attribuer les patients à une technique de préservation de la fertilité plutôt qu’à une autre [29]. Pour les patients péripubères en l’absence de sperme éjaculé ou en cas d’absence de spermatozoïdes dans l’éjaculat, un examen peropératoire microscopique du tissu testiculaire sera réalisé afin de déterminer la présence de spermatozoïdes et de choisir le protocole adapté de cryopréservation (protocole pour gamètes ou protocole pour cellules souches testiculaires) [30].

Chez le garçon prépubère

22 La cryopréservation de tissu testiculaire immature contenant des cellules spermatogoniales souches est proposée de par le monde depuis les années 2000 [30–32]. Elle est la seule option de préservation de la fertilité avant la spermarche, mais reste expérimentale, car le potentiel reproducteur du tissu testiculaire prépubère cryopréservé humain n’a pas encore été démontré. Des résultats encourageants ont néanmoins été obtenus chez le primate non humain incluant une naissance après autogreffe de tissu prépubère congelé (revu dans [4]). Le tissu testiculaire est prélevé au cours d’une biopsie testiculaire chirurgicale, et la technique de choix pour préserver ce matériel est la congélation lente contrôlée (controlled slow freezing) de petits fragments de tissu (2–4 mm³) [33]. La cryopréservation de suspension de cellules testiculaires immatures est une alternative [29]. Néanmoins, la préparation de ces suspensions requiert des processus de digestion mécanique et enzymatique du tissu qui pourraient compromettre la survie cellulaire. De plus, la digestion du tissu limite les options de restauration de la fertilité qui pourront être proposées au patient dans le futur [34].

23 La biopsie testiculaire est une procédure à bas risque, elle est de préférence réalisée simultanément à une autre intervention opératoire (comme l’insertion d’une chambre implantable) pour éviter la répétition d’une anesthésie générale. Selon les centres, le volume prélevé varie entre 5 % d’un testicule à un testicule entier. À ce jour, le taux de complications postopératoires avoisine les 2–3 % [31].

Sperme et ovocytes non fertilisés

24 Le choix d’utilisation des paillettes de sperme congelé par inséminations intra-utérines ou FIV sera dépendant des facteurs féminins et de la quantité de spermatozoïdes disponibles. Ces techniques de procréation médicalement assistée sont d’application clinique courante en cas d’infertilité. Des taux de grossesses environnant les 35 % sont décrits après utilisation d’ovocytes cryopréservés pour une raison oncologique [35]. Le taux de réussite dépend essentiellement de l’âge au moment de la cryopréservation. La probabilité de naissance à partir d’un ovocyte vitrifié est comparable à celle d’un ovocyte frais et varie de 5,2 % après 38 ans à 7,4 % avant 30 ans [36]. Il a donc été estimé qu’avant l’âge de 38 ans, 15 à 20 ovocytes vitrifiés permettaient l’obtention d’une naissance avec une probabilité de 70 à 80 % [36].

Tissu ovarien mature

25 La réimplantation autologue de tissu ovarien cryopréservé est une méthode de préservation de la fertilité dont l’application s’est largement étendue depuis qu’elle n’est plus reconnue comme expérimentale [22]. Le taux de succès après réimplantation de tissu ovarien a été publié dans une méta-analyse décrivant des taux de grossesses évolutives de 37,7 % [37]. Une étude prospective menée sur 545 sujets évalue à 33 % le taux de grossesse après autotransplantation [38]. De plus, une restauration de l’activité ovarienne a été décrite dans plus de 95 % des cas [39], sachant que celle-ci peut persister jusqu’à sept ans [37]. Le défi principal est de préserver la qualité du greffon sachant que les contraintes mécaniques, la congélation–décongélation et la transplantation peuvent engendrer une perte folliculaire avoisinant les 80 % [40]. La majorité de la perte survient après la transplantation et serait directement liée à la revascularisation tissulaire. Des protocoles sont à l’étude pour améliorer la perfusion des greffons, entre autres, via l’utilisation de facteurs angiogéniques et antiapoptotiques [41].

26 La greffe autologue du tissu ovarien n’est pas recommandée chez les patientes ayant un risque de présence de cellules cancéreuses contaminantes dans le tissu cryopréservé (maladies systémiques comme les leucémies, les neuroblastomes, les lymphomes de Burkitt [37]). La maturation in vitro des follicules primordiaux est une technique prometteuse afin de pallier cette contrainte. La maturation complète de follicules isolés d’un cortex ovarien adulte jusqu’à un ovocyte en métaphase II a été décrite en utilisant un système de culture en plusieurs étapes [42].

27 Une autre approche pour éviter de réintroduire des cellules néoplasiques est d’isoler des follicules primordiaux et de les transplanter dans une matrice. L’unité créée, appelée ovaire artificiel, pourrait alors être transplantée dans les sites orthotopiques [43].

Tissu ovarien immature

28 Les études chez les animaux ont prouvé que la fonction gonadique peut être restaurée après réimplantation orthotopique de tissu immature [3]. À notre connaissance, au moins trois naissances vivantes après transplantation de tissu ovarien prépubère ou péripubère ont été décrites [44–46]. Néanmoins, parmi ces trois patientes, le statut prépubertaire au moment de la cryopréservation ovarienne et, en conséquence, la restauration de la fertilité après cryopréservation de tissu ovarien immature et autogreffe, n’est confirmé que pour l’une d’entre elles.

29 La maturation in vitro des follicules primordiaux chez la jeune fille prépubère est encore à l’étude. Même si la densité folliculaire est plus importante dans le tissu ovarien de l’enfant, les anomalies morphologiques sont plus fréquentes, et les cellules survivent moins en culture en comparaison avec le tissu adulte [47].

Tissu testiculaire et cellules souches spermatiques

30 Si les protocoles de cryoconservation de tissu testiculaire sont maintenant bien établis, les méthodes pour obtenir des spermatozoïdes fécondants à partir de tissu testiculaire prépubère sont encore en développement. Plusieurs approches expérimentales sont à l’étude et ont fait l’objet d’une revue systématique [4].

31 La première est la culture et la transplantation orthotopique des cellules souches spermatogoniales. Cette technique est la seule qui permettrait de concevoir naturellement. Le processus consiste en l’isolation des cellules souches et en leur propagation in vitro. Après transplantation dans le rete testis, ces cellules recoloniseraient leurs niches et subiraient alors leur processus physiologique de spermatogenèse. Des naissances spontanées ont été obtenues dans plusieurs espèces animales (notamment chez la souris, le rat, la chèvre ou le mouton) [4]. La transplantation des cellules souches spermatiques humaines prépubères a été testée in vitro et dans des xénogreffes [33]. Le nombre limité de cellules souches spermatiques dans le testicule prépubère rend nécessaire la mise au point d’un protocole pour améliorer l’isolement de ces cellules et leur propagation. Une corrélation linéaire a effectivement été démontrée entre l’étendue de la spermatogenèse et le nombre de cellules souches transplantées chez la souris (revu dans [21]).

32 La deuxième approche est la transplantation autologue du tissu testiculaire. Cette procédure a pour avantage de maintenir les cellules souches spermatiques en contact avec leur niche d’origine, préservant les interactions entre cellules germinales et somatiques. Bien que la xénotransplantation de tissu testiculaire humain immature dans le scrotum de souris immunodéficiente ait permis d’observer une différentiation de cellules germinales, celle-ci était limitée au stade de spermatide et accompagnée d’une perte progressive des spermatogonies [4]. Cette perte résulterait d’une hypoxie durant la période de revascularisation du greffon. Une amélioration de la survie des cellules germinales murines a été démontrée suite à la délivrance locale de facteurs antinécrotiques et proangiogéniques incorporés dans des nanoparticules [48].

33 Toutefois, la xénogreffe en vue d’obtenir des spermatozoïdes humains n’est pas envisageable à cause du risque de zoonoses ou en raison de considérations éthiques. Bien qu’il n’existe aucune étude à ce jour qui ait réalisé l’autogreffe de fragments de tissu testiculaire immature chez l’humain, la naissance récente par ICSI à partir de spermatozoïdes produits dans des autogreffes chez le singe rhésus [49] met cette technique à l’avant-plan pour l’initiation d’études cliniques pilotes pour les patients dont le risque de contamination du tissu testiculaire par des cellules cancéreuses est inexistant (maladies auto-immunes ou hématologiques bénignes) [33].

34 La troisième approche est la spermatogenèse in vitro. Le contact direct entre des cellules somatiques fonctionnelles et les cellules germinales est un facteur capital pour garantir la survie et la différenciation des gamètes masculins. La culture de fragments de tissu testiculaire ou la culture de cellules testiculaires isolées dans un microenvironnement fonctionnel semblable à l’organisation en trois dimensions des tubules séminifères in vivo sont les approches privilégiées [4]. La maturation in vitro a déjà démontré son succès chez la souris en 2011, avec la naissance de souriceaux par ICSI à partir de spermatozoïdes produits ex vivo (revu dans [4]). Chez l’humain, cette technique a permis la différenciation des spermatogonies jusqu’au stade de spermatides rondes dans un système de culture organotypique (fragments de tissu testiculaire) après 16 jours de culture [50]. Cependant, le nombre de spermatides produites était très faible et la perte spermatogoniale était importante. Afin d’améliorer l’efficience de la spermatogenèse ex vivo, des modifications des paramètres des systèmes de cultures ont été envisagées. Cependant, la composition des milieux de culture utilisés pour la maturation in vitro de tissus testiculaires de grands mammifères (dont l’humain) est inadéquate à ce jour. Le prochain grand défi est donc de déterminer quels composants sont importants pour pouvoir induire à la fois une maturation tissulaire complète et une spermatogenèse ex vivo.

35 Le choix d’une approche pour l’utilisation du matériel cryopréservé repose essentiellement sur le risque de péjorer le pronostic oncologique en réimplantant du tissu ou des cellules contaminées [33].

36 La maturation in vitro des cellules souches permettrait de contourner ce risque, tandis que des protocoles de sélections de cellules testiculaires ou d’élimination et de détection des cellules cancéreuses dans le tissu testiculaire sont à l’étude [4].