ABSTRACT
BACKGROUND: Approximately 1% of the spermatozoa found in ejaculate of healthy men are aneuploid and this rate increases in the population of subfertile and infertile men. Moreover, fertilization with these aneuploid sperm can lead to impaired embryo development. Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) is the common cytogenetic tool used for aneuploidy screening on sperm. However, it is a time-consuming technique and cytogenetic or in vitro fertilization laboratories cannot routinely use it and face the increasing demand of such analyses before Assisted Reproductive Techniques (ART). As automation can be a clue for routine practice, this study compares manual and automated scoring of sperm aneuploidy rates using a Metafer Metasystems® device. The results obtained also contribute to global data about FISH on sperm cells. METHODS: We recruited 100 men addressed for sperm cryopreservation. They all signed an informed consent to participate in the study. 29 men were donors or consulted before vasectomy (control group) and 71 were suffering of Hodgkin's disease or non Hodgkin lymphoma (patient group). One semen sample was collected for each patient, analyzed according to WHO criteria and prepared for a triple-color FISH using centromeric probes for chromosomes 18, X and Y. Automated scoring was performed using a Metafer Metasystems® device. RESULTS: 507,019 cells were scored. We found a strong concordance between the automated and the manual reading (d < 0.01 in Bland-Altman test). We also did not find a statistically significant difference between the automated and the manual reading using Wilcoxon test for total aneuploidy rate (p = 0.06), sex chromosomes disomy (p = 0.33), chromosome 18 disomy (p = 0.39) and diploidy (p = 0.21). Cumulative rate of total aneuploidy was 0.78% ± 0.212% for patient group and 0.54% ± 0.15 for control group and among this, sex chromosome XY disomy rate was of 0.54% for patient group and 0.27% for control group. CONCLUSION: This study validates the automated reading for FISH on sperm with a Metafer Metasystems® device and allows its use in a laboratory routine.
CONTEXTE: Le taux d'aneuploïdies spermatiques est d'environ 1% pour les hommes fertiles et augmente notablement dans la population des individus infertiles. L'obtention d'une fécondation à partir de ces spermatozoïdes aneuploïdes peut entrainer des anomalies de développement embryonnaire. L'évaluation des taux d'aneuploïdies est actuellement possible de façon simple par hybridation in situ fluorescente, toutefois la lecture manuelle des signaux obtenus est longue et fastidieuse. Les techniques de lecture automatisée des spots fluorescents se sont développées ces dernières années et sont actuellement de plus en plus utilisées en cytogénétique de routine. L'application de ces techniques aux spermatozoïdes permettrait donc une évaluation plus régulière des aneuploïdies spermatiques en infertilité. Nous présentons une étude comparée de la lecture manuelle et de la lecture automatisée en système Metafer Metasystem® sur un échantillon important de témoins fertiles et de patients à caryotype normal. MÉTHODE: 100 hommes consultant pour congélation de spermatozoïdes ont été inclus dans l'étude après information et recueil de leur consentement écrit. Cet échantillon était divisé en 29 donneurs fertiles ou patients consultant avant vasectomie et 71 patients consultant dans le cadre d'une maladie de Hodgkin ou d'un lymphome non hodgkinien. Un recueil a été réservé pour l'étude, les paramètres spermatiques ont été analysés selon les recommandations de l'OMS. Ensuite les taux d'aneuploïdies ont été évalués par FISH pour les chromosomes X, Y et 18 en système à trois couleurs utilisant des sondes centromériques. RÉSULTATS: 507,019 spermatozoïdes ont été analysés. La concordance entre les deux modes de lecture est forte (d < 0.01 in Bland-Altman test) et aucune différence n'a été observée entre la lecture automatique et manuelle au test de Wilcoxon (p > 0,05) pour le taux global d'aneuploïdies, les disomies des chromosomes sexuels ou du chromosome 18 et les diploïdies. Le taux global d'aneuploïdies était de 0.78% ± 0.212% pour les patients et 0.54% ± 0.15 pour les témoins fertiles et le taux de disomies XY était de 0.54% chez les patients et 0.27% chez les témoins. CONCLUSION: Les données présentées dans ce travail permettent de valider une utilisation du lecteur automatisé de spots Metafer Metasystems® pour l'analyse chromosomique des spermatozoïdes en routine.
