L'intelligence artificielle au service de la procréation médicalement assistée

Sélectionner l’embryon le plus prometteur, mieux prévoir les réponses aux traitements hormonaux, raccourcir les délais d’accès à la procréation médicalement assistée: l’intelligence artificielle ouvre de nouvelles perspectives dans l'aide personnalisée à la conception.

Près de 50 ans après la naissance du premier enfant conçu par fécondation in vitro en 1978, "l'intelligence artificielle est là pour nous aider à mieux sélectionner les embryons, en tout cas à mieux déterminer leur potentiel implantatoire", résume Nathalie Massin, cheffe du service de PMA de l’hôpital américain de Paris.

Comme d'autres centres de PMA, l'établissement qui revendique plus de 2.300 fécondations in vitro par an, est équipé d'un embryoscope (ou time-lapse) pour filmer en continu le développement de l'embryon sans le sortir de son incubateur.

"Dans les centres équipés de ces systèmes d'observation en continu, on acquiert des données qui n'étaient pas forcément observables auparavant", note la responsable du pôle d’assistance médicale à la procréation de l’Agence de la biomédecine, Anne-Claire Leprêtre.

Les données de cette vidéosurveillance de l'embryon (morphologie, symétrie, rythme de division cellulaire) n'étaient jusqu'ici utilisées que de manière limitée.

Intégrer des modules d’intelligence artificielle doit aider les spécialistes à choisir celui qui a le plus de chances de s'implanter ou d'être congelé et réduire ainsi le nombre de tentatives conclues par un échec en écartant les embryons les plus susceptibles de présenter une anomalie et d'aboutir à des fausses couches. Cela sans manipulation sur l'embryon.

- Décision "humaine" -

"C'est l'humain qui va continuer de décider mais avec cet outil supplémentaire", insiste Frida Entezami, coresponsable du centre de PMA de l'hôpital américain de Paris.

L'établissement s'est doté d'une IA de la startup israélienne AIVF (pour AI-powered In Vitro Fertilization) en cours de validation en interne, dans le but de "diviser par deux le nombre de cycles nécessaires pour obtenir une grossesse".

"Ce que va m’apporter AIVF, c’est une probabilité de 70% que l’embryon qu’elle recommande soit dépourvu d’anomalie génétique", explique Mme Entezami, "un progrès" sachant qu'actuellement il est admis que la moitié des embryons préimplantatoires sont génétiquement anormaux.

Cela soulève des questions. Que faire des embryons bien notés pour une implantation mais présentant selon l'algorithme, une anomalie chromosomique ? Peut-on refuser la prise en charge d'une femme dont les chances de parvenir à une grossesse sont jugées extrêmement faibles ? Comment valider les modèles sur lesquels la communauté scientifique pourra s'appuyer pour fonder sa décision ?

L’IA peut aussi aider à ajuster le moment et la dose des injections hormonales pour optimiser la stimulation avant le prélèvement des ovules ou augmenter les chances de trouver un spermatozoïde dans un échantillon où ils sont extrêmement rares.

- Limiter le "yoyo émotionnel" -

Les algorithmes sont testés "pour vérifier si les critères d’observation sur lesquels les décisions s'appuient aujourd'hui restent pertinents et si d’autres données pourraient affiner l’analyse", souligne Mme Lepêtre. L'enjeu ? "Diminuer le nombre de tentatives" et "prendre en charge plus de patientes".

Et comme, "malheureusement, la PMA ne marche pas toujours du premier coup", le fait de renouveler les cycles apporte son lot d'informations nouvelles: examens biologiques, échographies, réaction aux traitements hormonaux variable d'une femme à l'autre constituent autant de données accumulées pour nourrir les modèles d'IA.

"L'analyse de toutes ces informations et de tous ces cycles, de toutes ces femmes prises en charge avec les paramètres de leur conjoint ou du donneur (...) pourraient apporter des réponses personnalisées" et "éviter aussi ce yoyo émotionnel" dans ces parcours "longs, complexes et souvent psychologiquement difficiles".

Dans le choix de l'embryon, "c'est toujours un expert qui prendra la décision", assure Mme Leprêtre.

"Il y a beaucoup de communication autour de l’IA. Mais l'IA aujourd'hui n'est pas capable de tout faire", tempère Michaël Grynberg, gynécologue obstétricien spécialiste de la fécondation in vitro, qui exerce à l’AP-HP. "On a besoin de marqueurs plus pertinents car ceux relatifs à la morphologie d’un ovule ou d’un spermatozoïde ne suffisent pas."

En 2023, 164.670 tentatives de PMA ont eu lieu, soit 3% de plus qu'en 2022, selon l’Agence de la biomédecine.