Brevet FR2813182A1 — publié le 20020301

L'invention est du domaine des techniques médicales, et plus particulièrement des techniques de procréation médicalement assistée, et elle a pour objet une méthode pour concentrer des spermatozoïdes mobiles contenus en milieu liquide dans un réservoir. L'invention a aussi pour objet des dispositifs mettant en ceuvre cette méthode pour des applications spécifiques. On rappelle que dans la procréation médicalement assistée, on cherche à mettre en présence du complexe cumulo-ovocytaire des spermatozoïdes mobiles afin d'augmenter la probabilité de la fécondation. Une première opération connue consiste à isoler et à prélever les spermatozoïdes mobiles d'un sperme. Une technique d'isolement des spermatozoïdes du sperme consiste à placer le sperme à l'intérieur d'une cuve contenant un liquide plus léger que lui, dit surnageant, vers lequel les spermatozoïdes mobiles tendent à se diriger. Un prélèvement par pipette du surnageant, qui potentiellement contient une forte proportion de spermatozoïdes mobiles, est alors effectué. Toutefois, cette technique n'est pas avantageuse compte tenu du caractère aléatoire, au moment du prélèvement, de la concentration dans le surnageant des spermatozoïdes mobiles. Une deuxième opération connue, dite fécondation in vitro en micro goutte, consiste à mettre en présence dans un faible volume de liquide, le complexe cumulo-ovocytaire et les spermatozoïdes mobiles préalablement prélevés du sperme, au moyen de la technique précédente par exemple. Le problème posé par cette technique réside dans la difficulté à concentrer les spermatozoïdes mobiles autour du complexe cumulo ovocytaires. Il en découle que cette technique est réservée au cas spécifique d'un nombre présumé faible de spermatozoïdes mobiles susceptibles d'être mis en présence du complexe cumulo-ovocytaire. D'une manière générale, la difficulté à surmonter pour l'une et/ou l'autre des opérations susvisées réside dans une concentration optimale des spermatozoïdes mobiles, soit pour les isoler dans le cas de leur prélèvement d'un sperme, soit pour favoriser la fécondation d'un ovocyte. Le but général de la présente invention est d'augmenter la probalité d'une procréation médicalement assistée, en proposant une méthode de concentration optimale de spermatozoïdes mobiles placés en milieu liquide psysiologique approprié à leur survie, et des dispositifs mettant en oeuvre cette méthode. Un premier dispositif proposé est destiné à optimiser le nombre de spermatozoïdes mobiles prélevables d'un sperme, à partir de la technique susvisée utilisant un surnageant. Un deuxième dispositif proposé, pouvant être utilisé indépendamment ou en complément du premier, est destiné à optimiser la concentration de spermatozoïdes mobiles autour d'un complexe cumulo-ovocytaire dans un volume donné. La présente invention propose dans sa généralité une méthode pour concentrer dans un volume déterminé des spermatozoïdes mobiles placés en milieu liquide approprié à leur survie. Cette méthode consiste dans sa généralité à provoquer un flux du liquide à l'intérieur d'un conduit pour entraîner les spermatozoïdes mobiles qu'il contient vers un filtre de rétention de ces derniers à l'intérieur d'une réserve. On relèvera que la réserve vise à ne pas induire une pression inopportune des spermatozoïdes mobiles contre le filtre. La circulation du liquide est par exemple provoquée par un organe ou pompe, exerçant des pressions successives sur une zone élastiquement déformable du conduit. On comprendra que la zone élastiquement déformable du conduit résulte, soit, et de préférence, du caractère souple du conduit lui-même, soit de manière analogue d'un aménagement de la dite zone visant à permettre une réduction du volume intérieur du conduit sous l'effet d'une pression exercée par la pompe. Cette dernière est par exemple une pompe à doigts, un pompe à galet ou analogue. Selon une autre approche de l'invention, la méthode susvisée est utilisée pour des applications relevant des techniques de procréation médicalement assistée, notamment la sélection et le prélèvement de spermatozoïdes mobiles d'un sperme, et la fécondation in vitro. On comprendra que la méthode de l'invention est applicable à la fois à l'une et à l'autre de ces techniques, indépendamment l'une de l'autre. Notamment, l'application de l'invention à la fécondation in vitro peut être effectuée à partir de spermatozoïdes mobiles prélevés au moyen d'une autre méthode que celle de la présente invention. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va en être faite de formes préférées de réalisation de dispositifs mettant en oeuvre la méthode de l'invention, en relation avec les figures de la planche annexée, dans laquelle la fig.1 est une vue schématique d'un dispositif de l'invention destiné à la sélection et au prélèvement de spermatozoïdes mobiles d'un sperme, les fig.2, fig.3 et fig.4 sont des schémas représentant un dispositif de l'invention destiné à la fécondation in vitro en micro- volume, et illustrant successivement le mode de fonctionnement de ce dispositif. Sur la fig.1, la technique connue de sélection et de prélèvement de spermatozoïdes, tels que 2, d'un sperme 4, par la superposition au sperme 4 d'un liquide dit surnageant 6, contenus dans une cuve 8, est perfectionnée par la mise en oeuvre de la méthode de l'invention. Le dispositif de l'invention illustré comprend a) la cuve 8 de réception du sperme 4 et du surnageant 6, b) un conduit 10, dont les débouchés 12 et 14 sont disposés à distance l'un de l'autre dans le volume de la cuve 8 de manière à être plongés dans le surnageant 6 qu'elle contient. On notera qu'une zone 16 au moins du dit conduit 10 est élastiquement déformable, c) un premier filtre 18, interposé entre les débouchés 12 et 14 du conduit 10 et placé sur le circuit (flèches 1) de circulation du liquide 6 contenant les spermatozoïdes mobiles 2 en aval proche d'une réserve 20. Cette réserve comporte une trappe 22 d'accès aux spermatozoïdes mobiles 2 retenus par le premier filtre 18 en vue de leur prélèvement, et d) une pompe 24 disposée en correspondance avec la zone 16 élastiquement déformable du conduit 10. La pompe 24 est mise en ceuvre sensiblement jusqu'à épuisement de l'entraînement des spermatozoïdes mobiles 2 vers la réserve 20. Une fois concentrés à l'intérieur de la réserve 20, les spermatozoïdes mobiles sont prélevés par l'utilisateur (flèche 3) à travers la trappe d'accès 22. On notera la présence accessoire d'un organe d'obturation 26 du conduit 10 manoeuvrable par l'utilisateur à la fermeture pour confiner les spermatozoïdes mobiles 2 à l'intérieur de la réserve 20, en cas d'arrêt, éventuellement nécessaire, de la pompe 24 pour prélever les spermatozoïdes mobiles 2. De préférence, le dispositif comporte en outre au moins un second filtre 28 placé sur le circuit en aval du premier filtre 18. Ce second filtre 28 est de mailles plus petites que celles du premier filtre 18, pour la rétention à l'intérieur d'une deuxième réserve 30 de corps indésirables éventuellement contenus dans le liquide 6, telles que bactéries, plus petits que les spermatozoïdes mobiles 2. Le conduit comporte avantageusement un rétreint 32 et/ou 34 situé sur le circuit en aval de l'une quelconque au moins de la première 20 et de la deuxième 30 réserves, pour induire une accélération du flux du liquide vers le filtre 18 et/ou 28 y relatif. Ces dispositions sont telles que les spermatozoïdes mobiles et les dits corps indésirables soient retenus dans la réserve correspondante en empêchant, grâce à la dite accélération, un mouvement de retour inoportun de ceux-ci à l'encontre du courant. On notera que le dispositif comprend de préférence des moyens de réglage de la position en hauteur des débouchés 12 et 14 du conduit 10 par rapport au fond de la cuve 8, tel que dispositif à crémaillère, ou dispositif 36 de serrage à coulissement dur du conduit 10, tel que sur l'exemple illustré. On comprendra que les spermatozoïdes mobiles 2 prélevés au moyen du dispositif de l'invention peuvent être utilisés en vue de la fécondation d'un complexe cumulo-ovocytaire, quelles que soient les techniques utilisées pour cela. Sur les fig.2 à fig.4, un dispositif destiné à la fécondation in vitro, met en ceuvre la méthode de l'invention. Ce dispositif comprend a) un conduit 40 refermé en boucle sur lui-même. Ce conduit comporte au moins une trappe d'accès 42 ou 44 à son volume intérieur, pour l'introduction (flèche 5) dans le circuit de circulation d'un liquide 46 qu'il contient, @ du complexe cumulo ovocytaire 48 et des spermatozoïdes mobiles 2. Au moins une zone 50 du conduit 40 est élastiquement déformable, b) un filtre 52 placé sur le trajet du conduit 40 en aval proche d'une réserve 54, qui comporte une trappe 44 pour le prélèvement (flèche 7) de l'embryon 56 obtenu, et c) une pompe 58, disposée en correspondance avec la zone 50 élastiquement déformable du conduit 40. On comprendra que la trappe d'accès au volume intérieur du conduit est, selon une première destination, prévue pour l'introduction dans le circuit du complexe cumulo-ovocytaire et des spermatozoïdes. On relèvera toutefois que selon une deuxième destination, la dite trappe peut sans sortir du cadre de l'invention, être confondue avec celle dont est pourvue la réserve pour le prélèvement de l'embryon. En se reportant plus particulièrement à la fig.3, et selon la forme préférée de réalisation du dispositif illustré, celui-ci comporte en outre des moyens manoeuvrable 60 d'obturation du conduit 40, placé sur le circuit en amont de la réserve 54. Ces moyens 60 sont prévus pour retenir les spermatozoïdes mobiles 2 contenus dans la réserve 54 lorsque le flux de circulation du liquide (flèches 9) à l'intérieur du circuit est interrompu par la mise à l'arrêt de la pompe 58. En effet, selon le mode de fonctionnement préféré du dispositif de l'invention illustré, la pompe 58 est mise en eouvre dans une première étape jusqu'à épuisement des spermatozoïdes mobiles contenus dans le circuit, vers la réserve 54 (fig.2). On comprendra que le complexe cumulo-ovocytaire 48, préalablement introduit dans le circuit, est lui-aussi entraîné vers la réserve 54 sous !'effet de circulation du liquide 46. Puis, dans une seconde étape les moyens 60 d'obturation sont manoeuvrés par l'utilisateur pour confiner les spermatozoïdes mobiles 2 et le complexe cumulo ovocytaire 48 dans la réserve 54, et la pompe 58 est mise à l'arrêt (fig.3) pour ne pas perturbuer le processus naturel de fécondation de l'ovocyte. On notera que les moyens d'obturation 60 sont par exemple constitués d'un clapet ou encore par des moyens de pincement du conduit. On comprendra aussi que les moyens d'obturation 60 sont de préférence perméables pour autoriser le passage du liquide 46 dans la réserve 54 après mise à l'arrêt de la pompe 58, en vue d'éviter une déshydratation de l'embryon 56. En se reportant plus particulièrement à la fig.4, le dispositif, de préférence, comprend en outre un canal ,62 obturable 64 de dérivation. Ce canal 62 relie la réserve 54 au volume intérieur du conduit 40 en aval de cette dernière 54, pour l'évacuation hors de la réserve 54 vers le conduit 40 des cellules de granuloza et des spermatozoïdes morts, tels que 66, après fécondation de l'ovocyte, par une mise en marche de la pompe 58. Cette troisième étape de mise en oeuvre du dispositif de l'invention intervenient notamment entre environ 12 heures à 24 heures après le début de la précédente. D'une manière générale, on relèvera que selon des exemples connus de réalisation des différentes trappes 22, 42, 44 équipant les dispositifs de l'invention, celles-ci sont par exemple chacune constituées par une membrane perforable par une aiguille, par une trappe à clapet ou par un dispositif indifféremment analogue. De même, on relèvera aussi que les dits conduits 10 et 40 de l'un et/ou l'autre des dispositifs est le cas échéant composé de plusieurs tronçons de conduit entre lesquels sont interposées les réserves, 20,30 et/ou 54, l'un au moins des tronçons de conduit comportant la dite zone élastiquement déformable correspondante 16 et/ou 50. On notera que les moyens décrits, telle qu'une pompe à doigt ou à galet, pour provoquer le flux du liquide à l'intérieur des conduits ne sont donnés qu'à titre d'exemple et ne sont pas limitatifs quant à la portée de l'invention. Selon une forme préférée de réalisation, le conduit 40 et la réserve 54 sont contenus dans un réceptacle 68 globalement plan, qui composent un ensemble transparent, de manière à autoriser l'observation de l'embryon à son travers. La trappe au moins 42,44 est dans ce cas avantageusement disposée transversalement au dit plan, pour autoriser un accès à l'intérieur du conduit 40 et/ou de la réserve 54 par le praticien ayant placé le réceptacle 68 en observation au microsocope. On notera enfin qu'à partir d'une même pompe, plusieurs dispositifs peuvent être placés côte à côte pour concentrer, dans des réserves respectives des spermatozoïdes mobiles issus de divers prélèvement. REVENDICATIONS 1.- Méthode pour concentrer dans un volume déterminé des spermatozoïdes mobiles (2) placés en milieu liquide (6,46), caractérisée en ce qu'elle consiste à provoquer un flux du liquide (6,46) à l'intérieur d'un conduit (10,40), pour entraîner les spermatozoïdes mobiles qu'il contient vers un filtre (18,52) de rétention de ces derniers à l'intérieur d'une réserve (20,54) ; 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la circulation du liquide (6,46) est provoquée par un organe (24,58), ou pompe, exerçant des pressions successives sur une zone (16,50) élastiquement déformable du conduit (10,40); 3.- Dispositif pour la mise en oeuvre d'une méthode selon la revendication 2, en vue de son application à la sélection et au prélèvement de spermatozoïdes mobiles d'un sperme, caractérisé en ce qu'il comprend a) une cuve (8) de réception du sperme (4) et du liquide (6), ce dernier étant un liquide dit surnageant, b) un dit conduit (10), dont les débouchés (12,14) sont disposés à distance l'un de l'autre dans le volume de la cuve (8) de manière à être plongés dans le surnageant, une zone (16) au moins du dit conduit (10) étant élastiquement déformable, c) un premier dit filtre (18), interposé entre les débouchés (12,14) du conduit (10) et placé sur le dit circuit en aval proche d'une réserve (20), qui comporte une trappe d'accès (22) aux spermatozoïdes mobiles (2) retenus par le premier filtre en vue de leur prélèvement, et d) une dite pompe (24) disposée en correspondance avec la zone (16) élastiquement déformable du conduit (10) ; 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un second filtre (28) placé sur le circuit en aval du premier filtre (18) et de mailles plus petites que celles de ce dernier, pour la rétention à l'intérieur d'une deuxième réserve (30) de corps indésirables contenus dans le surnageant (6) ; 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le conduit (10) comporte un rétreint (32,34) situé sur le circuit en aval de l'une quelconque au moins de la première (20) et de la deuxième (30) réserves pour induire une accélération du flux du surnageant (6) vers le filtre (18,28) y relatif, de telle sorte que les spermatozoïdes mobiles et les dits corps indésirables soient retenus dans la réserve correspondante en empêchant, grâce à la dite accélération, un mouvement de retour inoportun de ceux-ci à l'encontre du courant; 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (36) de réglage de la position en hauteur des débouchés (12,14) du conduit (10) par rapport au fond de la cuve (8),- 7.- Dispositif pour la mise en oeuvre d'une méthode selon la revendication 2, en vue de son application à la fécondation in vitro, caractérisé en ce qu'il comprend a) un dit conduit (40) refermé en boucle sur lui-même, et comportant au moins une trappe d'accès (42,44) à son volume intérieur pour l'introduction dans le circuit du complexe cumulo ovocytaire (48) et des spermatozoïdes mobiles (2), une zone (50) au moins du dit conduit (40) étant élastiquement déformable, b) un dit filtre (52) placé sur le trajet du conduit (40) en aval proche d'une réserve (54), qui comporte une trappe (44) pour le prélèvement de l'embryon (56) obtenu, c) une dite pompe (58), disposée en correspondance avec la zone (50) élastiquement déformable du conduit (40) ; 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens manoeuvrables (60) d'obturation du conduit (40), placé sur le circuit en amont de la réserve (54), pour retenir les spermatozoïdes mobiles (2) contenus dans cette dernière (54) lorsque le flux de circulation du liquide (46) à l'intérieur du circuit est interrompu par la mise à l'arrêt de la pompe (58); 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'un canal (62) obturable (64) de dérivation relie la réserve (54) au volume intérieur du conduit (40) en aval de cette dernière (54), pour l'évacuation hors de la réserve (54) vers le conduit (40) des cellules de granuloza et des spermatozoïdes morts (66) après fécondation de l'ovocyte, par une mise en marche de la pompe (58). 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le conduit (40) et la réserve (54) sont contenus dans un réceptacle (68) globalement plan composant un ensemble transparent, de manière à autoriser l'observation de l'embryon à son travers, la trappe au moins (42,44) étant disposée transversalement au dit plan.