Il y a deux techniques de fécondation, choisies en fonction de la qualité du sperme :
- la première, dite classique, est utilisée avec les spermes normaux ou subnormaux,

- la seconde, micro-injection ou ICSI, est utilisée lorsque le sperme est de mauvaise qualité.

En mettant en présence dans un tube (ou dans une boîte) de culture 1 ovocyte et en moyenne 100 000 spermatozoïdes mobiles, préparés comme il est dit plus haut (dans des conditions physico-chimiques précises : température, composition du milieu, osmolarité, pH, asepsie ...).

La fécondation, c'est-à-dire la fusion d'un spermatozoïde et d'un ovocyte pour donner un oeuf, se déroule sans autre intervention.

Comme on ne sait pas reconnaître les ovocytes matures, c'est tout le lot d'ovocytes qui est mis en fécondation.

Cette technique consiste à introduire à l'aide d'une micropipette un spermatozoïde dans chaque ovocyte ; elle est encore appelée ICSI (intra Cytoplasmic Sperm Injection).
Elle ne nécessite donc qu'un petit nombre de spermatozoïdes vivants, qu'ils soient mobiles ou non, théoriquement autant qu'il y a d'ovocytes à injecter. C'est donc cette technique que l'on utilise avec les spermatozoïdes recueillis dans des ponctions du canal déférent, de l'épididyme ou du testicule, mais aussi avec les spermatozoïdes provenant d'éjaculats particulièrement pauvres, considérés comme non fécondants.

Dans ce cas, on ne réalise la micro-injection que sur les ovocytes ayant fait leur maturation nucléaire, pourvus d'un globule polaire, après avoir enlevé les cellules qui les entourent (décoronisation) ; car ce sont les seuls qui soient en principe fécondables.

La fécondation elle-même dure au moins une dizaine d'heures ; ce n'est donc pas un instant mais toute une cascade d'événements cellulaires, dépendants les uns des autres (voir q. 8). On peut théoriquement les observer au microscope du début à la fin. Mais, en pratique, on le fait rarement. Après ICSI, on peut vérifier que la fécondation est terminée au bout d'une vingtaine d'heures. Après une FIV classique, on peut également le faire dans des délais identiques, mais souvent au risque de léser l’œuf, puisqu'il faut le débarrasser mécaniquement des cellules l'entourant. Il arrive donc que l'on attende 40 à 48 heures, et ce sont alors des embryons que l'on observe. Dans les deux cas, on peut examiner du même coup les ovocytes non fécondés ou les oeufs bloqués en cours de fécondation.

Oui. Et ils sont nombreux, puisque, tous cas confondus, seulement 60 % environ des ovocytes sont fécondés. Ce pourcentage définit ce qu'on appelle le taux de fécondation.

Il peut y avoir trois types de causes, isolées ou intriquées : l'état des ovocytes, la qualité du sperme, et des problèmes techniques.

En règle générale, on peut dire qu'un ovocyte tout à fait mature est fécondé ; un ovocyte incomplètement mature a moins de chances de débuter une fécondation et, s'il la débute, il a moins de chances de la terminer ; un ovocyte totalement immature a très peu de chances de débuter une fécondation et il ne la finit pas.
Les ovocytes ‘ surmatures » ou vieillis, in vivo ou in vitro, sont aussi moins fécondables, mais ce cas de figure est moins fréquent. Les ovocytes ‘ attiques », c'est-à-dire ayant commencé un processus de dégénérescence avant la ponction ne sont pas fécondés.
Les ovocytes provenant d'ovaires endométriosiques sont moins fécondables.

En FIV classique, la diminution de la qualité du sperme entraîne une diminution du taux de fécondation. Ainsi, toutes tentatives confondues (donc avec des ovocytes de maturité diverse), le taux de fécondation est de 66 % avec un sperme de bonne qualité et il décroît jusqu'à 0 % avec un sperme de très mauvaise qualité. En effet, le nombre de spermatozoïdes fécondants diminue à mesure que la qualité du sperme s'abaisse.

En ICSI, la qualité du sperme ne joue en principe pas, la fécondance étant court-circuitée par la technique elle-même. Cependant, les résultats semblent moins bons avec des spermatozoïdes immobiles.

En pratique, trois problèmes peuvent survenir.
Le milieu de culture peut être infesté par une contamination bactérienne ; dans l'immense majorité des cas, celle-ci est causée par des bactéries présentes dans le sperme ; ceci touche moins de 1 % des tentatives.

Des ovocytes peuvent être perdus ou endommagés par suite d'une déchirure de la zone pellucide, elle-même le plus souvent consécutive à des problèmes techniques de ponction (variations brutales de pression) ; ceci touche environ 1 % des ovocytes.

En ICSI, la piqûre peut parfois endommager l'ovocyte ; ceci ne devrait toucher également que 2 % des ovocytes.

Oui. En FIV classique, il arrive que, tout paraissant normal, il n'y ait jamais de fécondation. La tentative suivante sera donc faite par ICSI, en faisant l'hypothèse que l'on se trouve en présence d'une pathologie des enveloppes ou de la membrane ovocytaires ou d'un sperme non fécondant pour des raisons ignorées.

En ICSI, une bonne partie de ces cas réussissent, mais il existe néanmoins encore des échecs, qui amèneront à abandonner.

Non. Ce taux est une valeur moyenne. Mais, bien entendu, par combinaison des paramètres précédents, il varie énormément (de 0 à100 %) d'une tentative à l'autre. Au total, comme il y a presque toujours plusieurs ovocytes par tentative, il y a fécondation d'au moins un ovocyte dans environ 85 % des tentatives.

Il ne varie que très peu avec les indications : il est maximum dans les stérilités tubaires, où il atteint 66 % ; il est plus faible dans ies infécondités inexpliquées ou lorsqu'il y a une endométriose pour lesquels il est de 55 %. Il est aussi du même ordre dans les indications masculines, à condition que l'on procède par ICSI (sinon il est bien plus faible en FIV classique et peut même alors devenir nul avec les spermes les plus médiocres).

Il ne varie que très peu en fonction de l'âge féminin (ni de l'âge masculin).

Pour un couple donné, d'une tentative à l'autre, le taux de fécondation peut bien sûr varier sensiblement, tant est variable la maturité du lot d'ovocytes.

Non. Il est statistiquement le même avec les divers types de protocole de stimulation.

Le traitement préalable par les agonistes de la GnRH ne le modifie pas non plus.

Non. Il est statistiquement le même quelle que soit l'importance du lot d'ovocytes.

Oui. Il varie beaucoup avec le taux de recueil, c'est-à-dire le nombre d'ovocytes recueillis par follicule : tant qu'il n'est pas égal à 1 (1ovocyte par gros follicule), les chances de fécondation sont réduites, car on a alors moins de chances d'avoir le ou les quelques ovocytes matures. Il ne varie pas pour les valeurs supérieures à 1.

Non. Il reste le même dès lors que le taux d'estrogènes (ou d'estradiol) plasmatique est au moins égal à 800 pg/ml le jour du déclenchement ; et il reste aussi le même quel que soit le nombre de follicules (ce qui correspond d'ailleurs au nombre d'ovocytes).

Mais il varie en fonction de la courbe de progression de l'estradiol ou des follicules : plus elle est lente et plus le taux de fécondation est faible. Il en est de même si le déclenchement est trop précoce ou trop tardif. Ceci est à rapporter à la qualité des ovocytes.

Oui. En FIV classique, un peu moins de 10 % des œufs portent des anomalies, qui sont essentiellement des polyspermies : fusion de plusieurs spermatozoïdes avec un ovocyte. Ceci est le plus souvent dû à un défaut de maturité ovocytaire, car il existe dans l'ovocyte mature des mécanismes de régulation empêchant la fusion d'un deuxième spermatozoïde. Plus rarement, le nombre de spermatozoïdes mis en présence d'un ovocyte est trop élevé, débordant ainsi les mécanismes de régulation. En ICSI, il y a quelques fausses fécondations : formation d'un œuf sans intervention d'un spermatozoïde (parthénogenèse) due à la piqûre elle-même. On en trouve cependant aussi, en moindre quantité, en FIV classique.

On pourrait théoriquement le faire en observant la phase où sont apparents dans l’œuf les pro-noyaux venant du spermatozoïde et de l'ovocyte : en cas de polyspermie, il y en a 3 et même davantage et dans la parthénogenèse, il n'y en a qu'un.
Mais cet examen n'est pas toujours fiable, car les pro-noyaux peuvent ne pas apparaître simultanément. Et en outre, cette phase n'arrive pas à heure fixe et il est donc quasi-impossible en pratique de faire ce diagnostic sur tous les oeufs.

Ils peuvent donner des embryons d'apparence typique ou non, qui poursuivront leur évolution pendant un temps plus ou moins long. Mais de toute façon, leur développement s'arrêtera spontanément.

Très probablement, car la stimulation produit beaucoup plus d'ovocytes immatures que l'ovulation spontanée. Il est probable aussi que le taux de fécondations anormales in vitro soit sous-estimé.