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1 12 La reproduction La fonction de reproduction permet la continuité de l espèce humaine. Elle est assurée par les appareils génitaux. Ces derniers produisent et véhiculent les cellules sexuelles ou gamètes. Les gamètes mâles sont appelés spermatozoïdes et les gamètes femelles sont dénommés ovules. La rencontre du spermatozoïde et de l ovule correspond à la fécondation. Cette union conduit à la formation d une cellule œuf qui se développera et conduira à un nouvel individu. A- Les appareils génitaux. 1. L appareil génital féminin. a) Anatomie Schémas 1 et 1 * Les ovaires sont deux glandes sexuelles féminines symétriques situées dans le bassin. L ovaire se compose de deux parties : Schéma 2 - au centre, une zone riche en vaisseaux sanguins ; - à la périphérie, une zone logeant les follicules de De Graaf contenant les ovules. L ovaire a une double fonction : - c est une glande exocrine car elle produit des cellules reproductrices féminines appelées ovules ; - c est une glande endocrine car elle produit des hormones ovariennes (les œstrogènes et la progestérone). * Les trompes de Fallope (trompes utérines) correspondent à deux conduits composés : - d un pavillon qui recouvre l ovaire ; - d une partie dilatée appelée ampoule ; - d un isthme qui débouche dans l utérus. La paroi des trompes est composée de muscles lisses et cette paroi est ciliée. La trompe de Fallope a une double fonction : - elle est le lieu de la fécondation ; - elle facilite le transport de l ovule vers l utérus par ses contractions musculaires et le mouvement des cils vibratiles. * L utérus est un muscle creux (myomètre) dont la cavité est tapissée d une muqueuse appelée endomètre. L utérus est composé de trois parties : le corps, l isthme et le col qui s ouvre dans le vagin. L utérus permet la nidation de l œuf pour permettre son développement. La contraction des fibres musculaires de l utérus au moment de l accouchement permet la libération du fœtus. * Le vagin est constitué d une mince couche de muscles lisses et d une muqueuse riche en glandes. Ce vagin correspond à l organe de copulation, il permet le passage du fœtus. * La vulve est une fente située entre le pubis et le périnée. Elle correspond à l ensemble des organes génitaux externes. Cette vulve est bordée extérieurement par : -les grandes lèvres ; -les petites lèvres. 1

2 À la partie médiane se trouvent : -le clitoris, petit organe érectile ; -le méat urinaire ; -l orifice vaginal. b) Physiologie : étude du cycle menstruel. Le cycle menstruel correspond à l ensemble des phénomènes physiologiques qui se reproduisent chaque mois dans l organisme féminin depuis la puberté (début de la période de procréation ; cette puberté est atteinte vers l âge de 12 ans) jusqu à la ménopause (fin de la période de procréation ; cette ménopause est atteinte vers l âge de 55 ans). le cycle ovarien : il a une durée moyenne de 28 jours. Il commence le premier jour des règles et s achève à l apparition des règles suivantes. Ce cycle ovarien est sous la dépendance de l hypophyse (glande endocrine qui se trouve dans une petite cavité osseuse à la base du cerveau. Elle est reliée à une autre partie du cerveau appelée l'hypothalamus). Cette hypophyse sécrètent deux hormones hypophysaires : la LH (Hormone Lutéinisante) et la FSH (Hormone FolliculoStimulante). Ce cycle se divise en quatre phases : Schéma 3 - la phase folliculaire = phase pré-ovulatoire (du 1 er jour des règles au 13 ème jour du cycle) : au cours de cette phase, l hypophyse sécrète les hormones hypophysaires qui agissent sur l ovaire et provoque la maturation d un follicule de De Graaf, la maturation de l ovule, la sécrétion des œstrogènes. Ces œstrogènes agissent sur l utérus et provoquent la reconstruction de l endomètre permettant une nidation future. Durant cette phase folliculaire, le col utérin est ouvert et la glaire cervicale devient de plus en plus fluide et claire permettant le passage des spermatozoïdes. On note également que la température corporelle reste inférieure à 37 C. - la phase ovulatoire=ovulation (14 ème jour du cycle) : sous l action de la LH, le follicule de De Graaf (follicule mûr) se rompt et libère son ovule : on parle de l ovulation. L ovule est capté par le pavillon de la trompe et migre vers l utérus. - la phase lutéinique=la phase lutéale= phase post-ovulatoire ( du 15 ème jour du cycle à l apparition des règles) : la LH agit sur l ovaire et provoque la transformation du follicule mûr en corps jaune et la sécrétion de progestérone par le corps jaune. Cette hormone ovarienne agit sur l endomètre où il prend l aspect d une dentelle utérine (glandes utérines en tube et vaisseaux sanguins spiralés). La progestérone agit également sur le col utérin en provoquant sa fermeture et l épaississement de la glaire qui empêchera l entrée des spermatozoïdes. Cette hormone ovarienne entraîne une augmentation de la température corporelle (hausse de 0,5 C). Le taux des deux hormones ovariennes rend impossible une nouvelle ovulation car elles bloquent l action de l hypophyse. - la phase des règles (= menstruations). Vers la fin du cycle et s il n y a pas fécondation : * le corps jaune s atrophie et ne sécrète plus de progestérone et d œstrogènes. La chute brutale des œstrogènes et de la progestérone provoque la destruction partielle de l endomètre. 2

3 * on a un décollement de la muqueuse utérine entraînant avec elle les vaisseaux sanguins responsables des règles. Le premier jour des règles détermine le début du nouveau cycle. NB : L absence de règles est appelée aménorrhée. la période de fécondité : elle correspond à la période où la femme est apte à concevoir un enfant. Elle commence au moment de l ovulation et se termine avec la disparition de l ovule, soit 48h après. La surveillance de la température matinale permet à la femme de connaître la date de son ovulation. 2. L appareil génital masculin. a) Anatomie Schéma 4 * Les testicules sont les deux glandes sexuelles masculines situées dans les bourses (= scrotum). Leur fonction est double : production de cellules sexuelles masculines, les spermatozoïdes et la sécrétion d une hormone, la testostérone responsable des caractères sexuels masculins. * Les épididymes : ce sont des organes appliqués à la partie supérieure de chaque testicule qui recueillent les spermatozoïdes. * Les canaux déférents : chaque canal déférent est un conduit qui va de l épididyme à l ampoule déférentielle. Cette ampoule sert de réservoir aux spermatozoïdes. * Les vésicules séminales : ce sont deux réservoirs situés derrière la prostate. Elle sécrète et garde en réserve le liquide séminal qui sert à véhiculer les spermatozoïdes. * Les canaux éjaculateurs : ces canaux, au nombre de deux, traversent la prostate et débouchent dans l urètre. * La prostate : c est une glande située sous la vessie. Cette prostate produit le liquide prostatique qui se mélangera dans l urètre aux spermatozoïdes et au liquide séminal pour former le sperme. * L urètre : il part de la vessie, traverse la prostate, la verge et se termine par le méat urinaire. * La verge (ou pénis) est l organe de copulation chez l homme. Elle se termine par une portion renflée, le gland recouvert par un repli cutané, le prépuce. Elle est formée d un corps spongieux et de deux corps caverneux. b) Physiologie. La formation des spermatozoïdes (appelée spermatogenèse) commence au moment de la puberté et se poursuit de manière continue jusqu à la mort. 3

4 Elle est sous la dépendance des hormones hypophysaires (LH, FSH). La principale hormone masculine est la testostérone (androstérone). Cette hormone est élaborée par les cellules de Leydig présentes dans les testicules. La testostérone permet le maintien des caractères sexuels primaires et l apparition des caractères sexuels secondaires à savoir la pilosité, le développement de la masse musculaire et assure le maintien de ces caractères chez l adulte. Cette testostérone stimule la production des spermatozoïdes et la sécrétion des vésicules séminales. B- La formation de l œuf Schéma 5 1. La fécondation. La fécondation est l union d un gamète femelle (ovule) avec un gamète mâle (spermatozoïde) aboutissant à la formation d un œuf (zygote). Comparaison ovule/spermatozoïde Ovule Spermatozoïde Taille 200 µm Environ 60 µm Durée de vie 24 à 48 heures 72 à 96 heures Quantité émise 1 par cycle centaines de millions par éjaculation Réserves cytoplasmiques oui non Le spermatozoïde et l ovule possèdent 23 chromosomes. La fécondation a pour résultat la formation d une cellule œuf à 46 chromosomes (23 paires). a) Le parcours de l ovule. Au moment de l ovulation, le follicule de De Graaf se rompt et libère son ovule. L ovule est capté par le pavillon de la trompe. Il migre vers l ampoule tubaire. S il n est pas fécondé dans les 24 à 48 heures, il dégénère. b) Le parcours du spermatozoïde. Les spermatozoïdes déposés dans le vagin se déplacent grâce à leur flagelle jusqu à l ampoule tubaire. Seuls quelques centaines arrivent dans les trompes utérines où ils peuvent «attendre» l ovule pendant 3 à 4 jours. Passé ce délai, les spermatozoïdes dégénèrent. c) La rencontre des gamètes. Dans l ampoule tubaire, les spermatozoïdes essayent de pénétrer dans l ovule, un seul d entre eux y réussit. En pénétrant dans l ovule, le spermatozoïde perd son flagelle, seule la tête entre dans l ovule. Les noyaux de l ovule et du spermatozoïde s accolent et leur fusion donne un œuf ou zygote à 46 chromosomes. 2. La migration de l oeuf. Schéma 5 Après la fécondation, l œuf se divise par mitoses et en même temps, il est transporté vers l utérus. Ce déplacement est possible grâce : 4

5 - aux mouvements des cils vibratiles des trompes ; - aux contractions de la trompe utérine. 5 jours sont nécessaires pour que l œuf arrive dans la cavité utérine. L œuf subit une série de divisions (mitoses) : il passe de l état unicellulaire à l état pluricellulaire : on parle de segmentation. L œuf fécondé se divise en 2, 4, 8, 16. cellules appelées blastomères. Puis l œuf prend l aspect d une petite mûre appelée morula. Puis l œuf prend le nom de blastocyste (ou blastula). Celle-ci est creusée d une cavité contenant le bouton embryonnaire. 3. La nidation de l œuf. La nidation correspond à l implantation de l œuf dans la cavité utérine. Après la nidation, le placenta se forme et permet les échanges fœto-maternels. C- La gestation=la grossesse. La gestation est la période qui s étend de la fécondation à l accouchement (durée : 270 à 280 jours). Cette gestation est divisée en deux périodes : - la période embryonnaire : dure de la fécondation aux 2 ers mois. Au cours de cette période, les tissus se différencient et les différents organes se mettent en place. - La période fœtale : dure 7 mois. C est la période au cours de laquelle ont lieu la maturation des organes et la croissance du fœtus. Le fœtus sa développe dans l utérus. Il est logé dans la cavité amniotique. Il se nourrit par l intermédiaire du placenta. 1. Le placenta. Le placenta est un organe extra-embryonnaire qui permet au fœtus de se nourrir aux dépens de l organisme maternel. Ce placenta est entièrement constitué vers le 3 ème mois de grossesse. Le rôle du placenta est triple : une fonction d échange, une fonction de protection et une fonction hormonale. Deux types d échanges se font entre le sang maternel et le sang fœtal sans que les sangs soient en contact. Il s agit des échanges respiratoires et des échanges nutritifs. Les anticorps maternels passent dans le sang du fœtus et lui assure une protection passive. Le placenta sécrète des hormones permettant un bon déroulement de la grossesse. Ces hormones sont la progestérone, les œstrogènes, l hormone chorionique somatotrope et l hormone lactogène placentaire. À terme, le placenta a une forme de disque qui mesure environ 20 cm de diamètre et 3 cm d épaisseur. Il pèse approximativement 500 grammes. 5

6 2. Développement du fœtus. Les principales étapes de la formation de l'embryon sont : 17 e jour Début de la formation du système nerveux 3 e semaine Début de la formation de l'appareil respiratoire Début de la formation de l'appareil digestif 25 e jour Début de la formation du cœur 4 e semaine Apparition de l'ébauche des membres 7 e semaine Le cœur a quatre cavités Début de formation de l'appareil génital et de l'appareil urinaire 2 e mois La peau commence à se différencier 3 e mois Le rein est fonctionnel 6 e mois L'appareil respiratoire est complet. Le fœtus est viable (Source : Concours AS AP éditions Maloine) Remarques : * Une femme primipare est une femme accouchant de son premier enfant. * Les vrais jumeaux sont issus d'un seul œuf (un spermatozoïde et un ovule) qui s'est scindé en deux. Ils ont le même potentiel génétique, ils sont identiques et sont obligatoirement de même sexe. Les faux jumeaux sont le résultat de deux ovulations dans le même cycle. Les deux ovules ont été fécondés par deux spermatozoïdes différents. Ils n'ont pas le même potentiel génétique. Ils peuvent être de même sexe ou de sexe différent. D- La maîtrise de la reproduction. 1. La contraception Schéma 6 La contraception est l ensemble des procédés qui s opposent de façon temporaire à la survenue d une grossesse. Une méthode de contraception doit être efficace, réversible, facile d utilisation, inoffensive pour l utilisateur. a) La contraception naturelle. * le retrait ou coït interrompu : c est la plus ancienne des méthodes mais celle-ci est peu fiable. * l abstinence périodique ou méthode Ogino-Knauss : cette méthode prend en compte le fait que l ovulation est un phénomène périodique. On considère que la femme est fécondable entre le 11 ème et le 17 ème jour qui suit le début des règles. Cette méthode n est plus utilisée car elle n est pas fiable. * la méthode des températures : la température rectale est prise tous les matins et permet de repérer la date d ovulation. Cette méthode est peu fiable car il existe d autres causes d élévations de la température comme les infections. b) La contraception mécanique. * le préservatif masculin : il doit posséder un réservoir et être aux normes NF. Il doit être placé sur le pénis en érection. Lors de sa mise en place, il faut pincer le réservoir afin d en chasser l air. Ce préservatif est fiable à 100% (sauf accidents). Ce préservatif empêche l entrée des spermatozoïdes dans le vagin. De plus, il protège des infections sexuellement transmissibles. * le diaphragme : c est une coupole en latex qui empêche le passage des spermatozoïdes du vagin vers la cavité utérine. Pour être efficace, il doit être 6

7 associé à un spermicide qui détruit les spermatozoïdes. Ce diaphragme doit être jeté après utilisation. * le stérilet : petit appareil en plastique avec parfois un fil de cuivre qui est placé dans la cavité utérine. Ce stérilet crée une réaction inflammatoire au niveau de la muqueuse utérine empêchant la nidation. Il nécessite un contrôle médical tous les six mois. c) La contraception chimique. Les spermicides se présentent sous forme d ovules, crème ou tampons déposés au fond du vagin qui permettent l immobilisation et la destruction des spermatozoïdes. d) La contraception hormonale. * la contraception orale ou pilule : on distingue les pilules combinées associant œstrogènes et progestatifs de synthèse. Ces pilules sont prises pendant 21 jours. On distingue les pilules progestatives ne contenant qu une faible dose de progestatif administrée de manière continue. Les pilules combinées bloquent l ovulation car elles empêchent la sécrétion d hormones hypophysaires. Elles rendent la glaire cervicale imperméable à l entrée des spermatozoïdes. Elles inhibent la croissance de l endomètre empêchant la nidation. Les pilules progestatives ne bloquent pas l ovulation mais rendent la glaire cervicale imperméable aux spermatozoïdes et l endomètre impropre à la nidation. La prise de pilules peut entraîner des incidents mineurs et temporaires comme les troubles digestifs, les nausées, les vomissements. Il existe des contre-indications absolues (diabète, maladies cardio-vasculaires, cholestérol, tabagisme). ð Mieux que la pilule? Depuis avril 2004, on peut trouver en France l anneau vaginal, un produit de contraception moins contraignante par diffusion. C est une méthode moderne et beaucoup moins contraignante que la pilule dont l oubli est encore aujourd hui à l origine d une grossesse sur trois. C est un anneau souple, transparent, de 5 cm de diamètre que l utilisatrice insère elle-même au fond de son vagin comme un tampon pour une durée de 3 semaines. Il diffuse un progestatif et un œstrogène à travers la membrane de l anneau et à faible dose. Comme toutes les méthodes contraceptives chimiques, elle présente des contre-indications (tabagisme, hypertension). L inconvénient majeur reste son prix élevé non remboursé (15 euros environ). L implant contraceptif sous-cutané est un réservoir en matière plastique souple aussi long mais plus fin qu une allumette. Cet implant contient un progestatif. Il est efficace sous la peau pendant trois ans. Son prix est élevé et remboursé à 65% (environ 138 euros). 7

8 Le stérilet hormonal contrairement aux stérilets en cuivre est un dispositif intra-utérin en T qui possède un réservoir qui libère en permanence une très faible quantité de progestatif et qui stoppe progressivement le développement de l endomètre. Du coup, les règles sont moins abondantes et moins douloureuses. Installé pour 5 ans, il n est pas remboursé et coûte environ 220 euros. Le patch est un timbre de 4,5 cm 2 à poser chaque semaine pendant trois semaines sur les fesses, les cuisses, les hanches ou le ventre. Cette méthode est fiable mais son coût reste élevé (15 euros non remboursé). Remarques : - la pilule du lendemain : cette pilule est fortement dosée en œstrogènes. Elle est prise dans les 60 à 72 heures qui suivent le rapport sexuel. Elle entraîne l expulsion de l embryon. Cette pilule est prise exceptionnellement. - la pilule RU486 provoque l interruption de la nidation. Le RU486 est une pilule abortive. 2. La contragestion (= la contragestation) Méthode empêchant la gestation. On peut citer l I.V.G (interruption volontaire de grossesse) qui existe depuis 1975 en France. L I.V.G peut être réalisée jusqu à la 12 ème semaine de grossesse (14 ème semaine d aménorrhée) (loi de Juillet 2001). On peut citer l I.T.G (interruption thérapeutique de grossesse). 3. Insémination artificielle (IA), FIVETE. Le taux de réussite de l IA est de 10 à 15 %. Elle est connue depuis longtemps et consiste à déposer du sperme au niveau de la glaire cervicale ou dans la cavité utérine si la glaire est anormale. Cette technique permet de contrôler la qualité biologique du sperme recueilli, de choisir la qualité biologique du sperme recueilli et de choisir la période la plus favorable à une éventuelle fécondation. Le sperme est conditionné dans des paillettes placées dans de l azote liquide à -196 C dans des centres spécialisés : les CECOS (Centre d Etude et de COnservation du Sperme). Cette IA peut se faire avec le sperme du conjoint (IAC : Insémination Articifielle avec le sperme du Conjoint) ou avec le sperme d un donneur anonyme (IAD : Insémination Artificielle avec le sperme d un Donneur). Le don de sperme est bénévole et anonyme. Le donneur doit déjà avoir un enfant et l accord du conjoint est nécessaire. FIVETE (Fécondation In Vitro ET Transfert d Embryons) Schéma 7 Le taux de réussite est de 20 à 25 %. Utilisée en cas de stérilité féminine (trompes obstruées le plus souvent), la FIVETE est une méthode complexe nécessitant l intervention d hormones. Elle comprend plusieurs étapes : 8

9 L obtention d ovocytes II a pour objectif de recueillir plusieurs ovocytes arrivés à maturité donc fécondables. Pour cela : - on injecte un analogue de GnRH qui, par son action continue, a pour effet de bloquer la sécrétion de gonadostimulines hypophysaires afin de maîtriser le cycle ovarien ; - on injecte alors des HMG (gonadotrophines extraites de l urine de femmes ménopausées) qui contiennent des doses supraphysiologiques de FSH et de LH. Il en résulte que plusieurs follicules recrutés arrivent à maturité et non un seul ; - l évolution folliculaire est suivie par des dosages réguliers de la concentration d oestradiol ; - lorsque le pic d oestradiol est repéré, on injecte l hcg qui, ayant les mêmes effets que la LH (pic), déclenche 36 heures après, l ovulation ; - juste avant le moment prévu pour l ovulation, on effectue un prélèvement, par ponction, des ovocytes dans l ovaire ; chez l homme, la préparation du sperme vise à isoler les spermatozoïdes et à concentrer les plus mobiles ; la fécondation in vitro : les ovocytes récoltés sont placés dans un milieu de survie puis en présence d une suspension de spermatozoïdes (un ovocyte pour environ spermatozoïdes). Après la fécondation qui dure un quinzaine d heures, les œufs puis les embryons sont maintenus en culture pendant environ 30 heures (stade 4 cellules). Les embryons sont alors soigneusement examinés au microscope ; le transfert d embryons : au moyen d un fin tube en plastique, les embryons sont déposés dans la cavité utérine de la future mère. Le nombre d embryons transférés est, en moyenne, de 3 ; cela augmente les chances d avoir au moins l un d entre eux qui poursuivra son développement. Mais cette pratique peut aussi entraîner un risque de grossesse multiple. Les embryons surnuméraires peuvent être congelés en vue de transferts différés. 4. La surveillance de la grossesse Le médecin qui suit une grossesse dispose de plusieurs indicateurs : Les examens échographiques 3 examens echographiques sont préconisés au cours de la grossesse : * le 1 er, réalisé pendant la 11 ème semaine de grossesse (13 ème semaine d aménorrhée) détecte une éventuelle grossesse multiple et permet de mesurer l embryon. L examen morphologique de la tête, du tronc et des membres a pour but de s assurer qu il n y a pas de malformation. Cette première échographie est importante dans le dépistage de la trisomie 21 car elle permet de mettre en évidence un épaississement anormal de tissus mous en regard de la nuque : la clarté nucale. Si celle-ci dépasse 3 mm, il y a un risque de trisomie 21. 9

10 * le second bilan échographique est réalisé entre la 19 ème et la 21 ème semaine de grossesse (21 à 23 semaines d aménorrhée). On cherche à dépister d éventuelles malformations et à déceler des signes révélateurs d anomalies chromosomiques. On pourra constater le sexe du fœtus. * le troisième bilan échographique est réalisé entre la 29 ème et la 31 ème semaine de grossesse (31 à 33 semaines d aménorrhée). Elle permet de préciser la présentation du fœtus et la localisation du placenta. On vérifie le bon développement des organes tels que les reins, le cœur et le cerveau. Les examens de sang maternel L examen sanguin de la mère permet de connaître : -le phénotype immunitaire de la mère pouvant avoir des conséquences sur l embryon et son développement : -présence ou non d Ac contre les agents pathogènes (rubéole, toxoplasmose) susceptibles d entraîner des malformations de l embryon ; - présence d Ac anti-vih indiquant un risque de transmission du virus à l enfant ; - le groupe sanguin maternel, en particulier en ce qui concerne le facteur Rhésus. - des paramètres physiologiques comme la glycémie, l albuminurie - l état de l embryon à travers des caractères maternels : la concentration de certains marqueurs sanguins comme l hcg renseigne sur certaines pathologies de l embryon comme la trisomie 21, la spina bifida (malformation de la colonne vertébrale) ð le diagnostic prénatal : si le risque le justifie (âge maternel, antécédents, analyse sanguine ), un diagnostic prénatal est effectué. amniocentèse : elle est réalisée entre la 16 ème et la 18 ème semaine de grossesse et consiste à prélever du liquide amniotique qui entoure le fœtus. Une seringue est introduite à travers la paroi abdominale et l utérus jusque dans le sac amniotique. Les cellules fœtales prélevées sont mises en culture puis analysées afin de réaliser un caryotype. Le risque de déclencher un avortement prématuré lors du prélévement est d environ 1%. choriocentèse : elle consiste en un prélévement de cellules embryonnaires des villosités choriales. Elle peut être pratiquée dès la 9 ème semaine de grossesse et ne nécessite pas de mise en culture des cellules prélevées. Elle permet donc un diagnostic plus rapide mais les risques d avortement accidentel sont relativement élevés (5%). cordocentèse : des cellules sanguines du fœtus sont prélevées dans le cordon ombilical. Elle est pratiquée à partir de la 18 ème semaine d aménorrhée. 10

11 Remarque : Si une anomalie grave et incurable est décelée le recours à l interruption de grossesse est possible. Dans certains cas particuliers, on peut recouvrir au DPI = diagnostic pré-implantatoire. Cette technique permet de choisir le développement d un embryon ne portant pas l anomalie génétique dépistée. Le DPI nécessite de recouvrir à une FIV. Conclusion : La contragestion, les méthodes de PMA ainsi que le DPI posent des problèmes éthiques et ont vu naître le terme de bioéthique. La bioéthique est une morale médicale qui essaie de limiter et de prévenir les excès que peuvent engendrer les possibilités qu à l Homme d intervenir sur son patrimoine génétique et plus particulièrement sur sa reproduction. Problèmes éthiques : - devenir des embryons non implantés qui sont congelés et conservés pendant 2 ans en France actuellement ; - possibilité de sélectionner les embryons créés avant de les implanter. 11

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