Après trois ans de visites nocturnes, il en a eu assez. En s’appuyant sur les travaux d’autres personnes, il a travaillé avec sa future épouse, Ruth Fowler, pour mettre au point un système par lequel il persuadait les animaux d’ovuler pendant la journée. En administrant des combinaisons et des doses particulières d’hormones, il a pu contrôler le nombre d’œufs produits par les souris femelles ainsi que le moment de l’ovulation. En outre, il a étendu ses travaux antérieurs pour découvrir comment inciter les ovules dormants retirés d’un ovaire à mûrir – en dehors du corps de la femelle. Ces expériences et d’autres ont permis d’établir le calendrier de nombreuses étapes clés de la fécondation et des événements ultérieurs nécessaires à la reproduction, comme l’implantation de l’embryon dans l’utérus.
Ces succès ont préfiguré ses travaux ultérieurs sur les humains et en ont jeté les bases. En effet, une grande partie des connaissances acquises sur le système reproducteur de la souris et sa capacité croissante à manipuler les événements cruciaux pour la fécondation et la croissance embryonnaire lui ont donné une longueur d’avance sur les défis qu’il a dû relever plus tard, lorsqu’il a été confronté à la tâche de surmonter l’infertilité humaine. Très tôt, il a réalisé que s’il pouvait transposer ses travaux de la souris à l’homme, il pourrait peut-être résoudre les problèmes d’infertilité humaine et diagnostiquer les troubles génétiques avant même l’implantation d’un embryon.
Il a persuadé plusieurs gynécologues de lui donner des tranches d’ovaires humains provenant de femmes qui devaient subir une intervention chirurgicale pour des raisons médicales. De ces échantillons de tissus, il a extrait des ovules qui n’avaient pas encore franchi une étape engagée vers l’ovulation. Bien que des chercheurs aient réussi cet exploit avec certains types d’animaux, les tentatives avec des ovules humains avaient échoué. La sagesse conventionnelle voulait que le processus prenne 12 heures, mais après ce laps de temps, les œufs continuaient de pondre sans rien faire, sans qu’il y ait le moindre signe de maturation. Il s’est demandé si 12 heures étaient suffisantes et a commencé à attendre de plus en plus longtemps avant d’abandonner les œufs apparemment inertes. Finalement, les chromosomes sont devenus visibles – l’une des étapes clés de la maturation – après 25 heures. Il a documenté la séquence des événements au cours de la maturation de l’œuf humain dans une éprouvette, et a compris que les œufs mettaient environ 37 heures à mûrir.
Suite à cela, il a découvert que d’autres idées populaires comportaient également des failles. Les scientifiques pensaient que le sperme devait être exposé aux sécrétions de l’appareil reproducteur de la femme avant d’être compétent pour la fécondation. Mais Edwards a démontré que le sperme provenant de l’éjaculat d’un homme pouvait fonctionner. Ce faisant, il avait réalisé la fécondation complètement en dehors du corps de la femme, et a publié cette avancée en 1969.
Même s’il célébrait ce succès, il s’est rendu compte qu’un obstacle majeur restait à franchir. D’autres chercheurs avaient montré que les ovules animaux fécondés qui avaient mûri dans des boîtes de culture se développaient pendant un certain temps, puis les embryons mouraient. Edwards avait besoin d’ovules qui avaient mûri dans l’ovaire – pas dans une éprouvette.
En quête de solutions, il s’est plongé dans la littérature. Il a pris connaissance du travail chirurgical de Patrick Steptoe. À l’époque, une opération appelée laparotomie constituait le moyen standard d’explorer l’appareil reproducteur d’une femme. Les chirurgiens ouvraient la cavité abdominale afin de pouvoir voir et sentir les tissus et les organes. De cette façon, ils essayaient de mettre le doigt sur des diagnostics qui ne pouvaient pas être cloués par des tests moins invasifs comme les radiographies et les mesures hormonales.
À la fin des années 1960, un moyen plus sûr et moins intrusif de scruter l’abdomen était en cours de développement. Cette méthode, appelée laparoscopie, ne nécessitait qu’une petite incision. Avec cette technique, les chirurgiens insèrent un dispositif semblable à un télescope pour voir les organes et les tissus internes. Steptoe avait prélevé des fluides dans l’appareil reproducteur des femmes – pourquoi pas des ovules ?
Edwards et Steptoe se sont associés en 1968, et ont décidé que Steptoe obtiendrait les ovules mûrs directement des femmes par laparoscopie. Il devait retirer les ovules directement de l’ovaire sans les endommager. Afin de savoir quand effectuer la procédure, ils utiliseraient des hormones pour contrôler le cycle menstruel et stimuler l’ovulation. À un moment critique, vers la fin du programme de maturation, Steptoe prélèverait les ovules, puis Edwards essaierait de les féconder dans une boîte de culture avec le sperme éjaculé du père potentiel. Si les estimations de temps d’Edwards étaient justes, les œufs seraient à un stade parfait pour accueillir le sperme.
Ce processus a fonctionné, et les œufs fécondés ont doublé plusieurs fois, se développant jusqu’au point où les embryons étaient composés de huit et seize cellules. En 1971, l’équipe avait poussé l’embryon à se développer au-delà de ces premières divisions cellulaires jusqu’au point où l’on pouvait distinguer les cellules qui allaient devenir le fœtus et celles qui allaient devenir le placenta. La création et la croissance d’embryons en laboratoire étaient devenues une routine. L’équipe a décidé qu’il était temps d’essayer de les transférer à leur mère via le canal cervical.
Le transfert d’embryons chez des mères infertiles a commencé en 1972. Plusieurs grossesses de courte durée se sont développées au début des années 1970, et Edwards s’est demandé pourquoi ces embryons avortaient spontanément. Il s’est rendu compte que les traitements hormonaux étaient défectueux. Bien que les hormones incitent à la formation de plusieurs ovules et augmentent les chances de réussite en augmentant la probabilité de fécondation et d’implantation ultérieure, elles provoquent également la perte de la muqueuse utérine au moment précis où l’embryon doit s’implanter. Edwards et Steptoe ont modifié le régime hormonal et ont généré une grossesse. Malheureusement, l’embryon s’est logé dans une trompe de Fallope et Steptoe a dû interrompre cette grossesse extra-utérine à 13 semaines. Ils ont décidé d’arrêter complètement de manipuler le cycle menstruel. Mais s’ils ne donnaient pas de médicaments de fertilité, le corps de la femme ne produirait qu’un seul ovule par cycle.
Néanmoins, ils ont décidé de faire ce saut. S’ils savaient exactement quand l’ovule mûrirait, ont-ils raisonné, Steptoe pourrait le piquer exactement à ce moment-là. Ils ont prédit le moment où la femme allait ovuler en mesurant la concentration d’une hormone particulière dans son urine, appelée hormone lutéinisante (LH). Un certain temps plus tard, Steptoe a pratiqué la laparoscopie et a récupéré l’ovule unique. Sa technique avait progressé au point qu’il réussissait la plupart du temps – même s’il n’avait désormais qu’une seule cible.
À l’automne 1976, Edwards et Steptoe rencontrent les Brown, et acceptent d’essayer leur procédure sur Lesley Brown, qui n’avait pas de trompes de Fallope. Le 9 novembre 1977, la LH révélatrice a surgi et le lendemain, ils ont pris l’ovule et l’ont fécondé. Le 25 juillet, Louise Brown est née. Le premier « bébé éprouvette » était arrivé.
Pendant la décennie qui a précédé ce succès monumental, des batailles éthiques ont fait rage autour du travail d’Edwards et Steptoe. De nombreuses personnes pensaient que la conception était sacrée et que les embryons avaient tous les droits dès le moment de la fécondation. Certains scientifiques craignaient que des enfants anormaux soient issus d’embryons créés dans une éprouvette, et accusaient Edwards et Steptoe de tromper leurs patients avec de faux espoirs. Edwards s’est engagé dans ces discussions sur son travail, et a publié le premier article sur l’éthique de la FIV en 1971 avec l’avocat David Sharpe. Dans cet article, ils discutaient de la possibilité de soulager l’infertilité, d’utiliser le diagnostic génétique préimplantatoire pour éviter les troubles médicaux liés au sexe, de la possibilité de modifier les embryons et d’autres questions qui persistent encore aujourd’hui, 30 ans plus tard.
Edwards a cofondé l’une des premières cliniques de FIV au monde à Bourn Hall, Cambridge, en 1980. La même année, un « bébé éprouvette » est né aux États-Unis. En 1990, ce nombre est passé à 4 000 aux États-Unis, et en 1998, il a atteint 28 500. Le baby-boom de la FIV explose de la même manière dans le monde entier.
Les travaux d’Edwards et Steptoe ont donné naissance à une variété de nouvelles techniques qui ont atteint profondément le monde de la science de la reproduction. Aujourd’hui, l’infertilité laisse rarement l’établissement médical perplexe. Comme les médecins peuvent désormais injecter un seul spermatozoïde dans un ovule, les hommes et les femmes infertiles peuvent avoir des enfants. Grâce à cette avancée, appelée injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI), même les hommes qui abritent un petit nombre de spermatozoïdes peuvent avoir des bébés. Les travaux d’Edwards ont jeté les bases du diagnostic génétique préimplantatoire. Les scientifiques peuvent vérifier si un embryon est porteur d’une maladie héréditaire avant de le déposer chez la mère.
Robert Edwards a dû faire face à de nombreux obstacles scientifiques, culturels et éthiques au cours de sa carrière. Il a affronté les dilemmes moraux avec une pensée réfléchie, et les dilemmes scientifiques avec un esprit créatif et un dévouement sans faille. Chaque fois qu’il se heurtait à un obstacle, il se grattait la tête et imaginait des moyens de le contourner. Grâce à une observation attentive et à une exploration clinique, lui et Steptoe ont persévéré et réussi à transformer tout un domaine et la vie de millions de personnes.
par Evelyn Strauss
Principales publications de Robert Edwards
Fowler, R.E. et Edwards, R.G. (1957). Induction de la superovulation et de la grossesse chez les souris matures par les gonadotrophions. J. Endocrin. 15, 374-384.
Edwards, R.G. (1965). Maturation in vitro des ovocytes de souris, de mouton, de vache, de porc, de singe rhésus et d’humain. Nature. 208, 349-351.
Cole, R.J., Edwards, R.J., et Paul, J. (1966). Cytodifférenciation et embryogenèse dans les colonies cellulaires et les cultures tissulaires dérivées d’ovules et de blastocystes de lapin. Dev. Biol. 13, 385-407.
Gardner, R.L. et Edward, R.J. (1968). Contrôle du rapport sexuel à terme chez le lapin par transfert de blastocystes sexués. Nature 218, 346-349.
Edwards, R.G., Bavister, B.D., et Steptoe, P.C. (1969). Premières étapes de la fécondation in vitro d’ovocytes humains maturés in vitro. Nature. 221, 632-635.
Steptoe, P.C. et Edwards, R.G. (1978). Naissance après la réimplantation d’un embryon humain. Lancet. 2, 366.
Edwards, R. G., Steptoe, P.C., et Purdy, J. M. (1980). Establishing full-term human pregancies using cleaving embryos grown in vitro. Br. J. Obstet. Gynaecol. 87, 737-756.
Steptoe, P.C., Edwards, R.G., et Purdy, J. M. (1980). Aspects cliniques des grossesses établies avec des embryons clivés cultivés in vitro. Br. J. Obstet. Gynaecol. 87, 757-768.
Edwards, R.G. (1981). Bébés éprouvettes, 1981. Nature. 29, 253-256.
Edwards, R.G. (1997). Progrès scientifiques et médicaux récents dans la conception humaine assistée. Int. J. Dev. Biol. 41, 255-262.