Introduction

1La détermination du sexe fœtal au cours de la grossesse est notamment indiquée chez les patientes à risque de transmission d’une maladie génétique liée au chromosome X. Celle-ci est réalisée avec une grande fiabilité par l’échographie, toutefois, la détermination non invasive du sexe fœtal peut être réalisée de façon bien plus précoce avec une très bonne performance diagnostique à partir du sang maternel [1]. Elle est réalisée en routine depuis le début des années 2000 en France qui a d’ailleurs été le premier pays à rembourser ce test dans l’indication des maladies liées au chromosome X. Ce test est proposé à environ 600 patientes par an dans l’Hexagone.

2L’amélioration continue des techniques de biologie moléculaire combinée à la découverte de l’ADN fœtal libre circulant par Lo et al. [2] offrent une alternative fiable et plus précoce à la pratique de l’échographie ou du caryotype fœtal. La bonne performance diagnostique de l’échographie n’est obtenue qu’à partir du début du deuxième trimestre de la grossesse. Or, plusieurs études font état d’une sensibilité et d’une spécificité de 100 % de la détermination non invasive du sexe fœtal au cours du premier trimestre de la grossesse [3 – 6]. Deux méta-analyses confirment l’excellente performance diagnostique du test non invasif dès la septième semaine d’aménorrhée (SA) [sensibilité supérieure à 95 %, spécificité supérieure à 99 %] [7,8]. On notera également l’existence d’une corrélation entre l’âge gestationnel et la performance du test. Celle-ci s’explique aisément par l’augmentation progressive de la quantité d’ADN fœtal libre circulant dans le plasma maternel en fonction du terme [9]. En fin de premier trimestre de la grossesse (11 à 14 SA), la performance de l’échographie est variable : les taux de succès variant de 78 à 100 % ainsi que des taux de résultats indéterminés pouvant atteindre plus de 40 % des cas pour les termes les plus précoces [10 – 13].

3La détermination non invasive du sexe fœtal représente également une alternative aux méthodes de cytogénétique conventionnelle permettant de limiter la réalisation d’un geste prénatal invasif (amniocentèse, biopsie de trophoblaste) et son risque associé de fausse couche estimé à près de 0,5 – 1 %. L’accent sera donc porté sur la nécessité d’obtenir la sensibilité la plus élevée, permettant de réduire le risque de résultats faussement négatifs.

Modalités techniques et principes du test

4La détermination non invasive du sexe fœtal est fondée sur la détection de séquences d’ADN spécifiques du fœtus de sexe masculin et donc normalement non présentes dans le plasma maternel. La première séquence spécifique utilisée (et aujourd’hui considérée comme le gold standard) fut issue du gène SRY, porté par le bras court du chromosome Y. La protéine codée par SRY est un facteur de transcription impliqué dans la différenciation des gonades en testicules. La détection de séquences d’ADN spécifiques de SRY fut initialement permise par la technique de polymerase chain reaction (PCR) conventionnelle avec migration sur gel d’agarose [2]. La publication historique de Lo et al. fait état d’un taux de détection des fœtus masculins de 80 % lorsque la PCR est effectuée à partir de plasma maternel. D’autres gènes d’intérêt ont été étudiés comme TSPY [14] et amélogénine [15], mais c’est l’apparition de la PCR en temps réel qui a constitué une avancée majeure en termes de performance diagnostique. Cette technique est fondée sur la détection et la semi-quantification d’un marqueur fluorescent, dont l’émission est proportionnelle à la quantité de séquences amplifiées par la réaction de PCR. Son intérêt est de limiter de façon majeure la possibilité de contamination par du matériel exogène, limitant fortement le risque de faux-positifs. Celle-ci a donc logiquement supplanté la PCR conventionnelle qui n’est aujourd’hui plus réalisée dans cette indication.

5En médecine prénatale non invasive, les quantités d’ADN cible sont infimes, et la négativité observée d’une PCR peut être le résultat d’une réaction faussement négative qui peut trouver son origine à différents niveaux :

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• défaut de procédure ;
• défaut d’extraction de l’ADN ;
• présence d’enzymes dégradantes : contamination par des ADNases ;
• absence d’ADN fœtal (ou insuffisance de matériel compte tenu de la sensibilité de la technique d’amplification employée). Flori et al. relatent le cas d’un fœtus testé à
  13 SA : l’amplification de SRY sur sang maternel s’était révélée négative, alors que l’échographie fœtale à 16 SA avait montré des gonades masculines sans ambiguïté. Il s’agissait d’un cas de mosaïque placentaire : 45,X/46, Xidic (Yp) après culture (examen direct négatif). Le cytotrophoblaste avait une formule 45,X sans mosaïque. Ces résultats renforcent l’hypothèse que le cytotrophoblaste est la principale source de l’ADN fœtal libre circulant [16].

7L’incorporation de points de contrôle apparaît donc importante : travail en système clos, contrôles internes de la procédure de PCR (témoins négatifs, témoins positifs, témoins de l’extraction d’ADN). L’utilisation de contrôles positifs spécifiques de l’extraction de l’ADN fœtal libre circulant reste un challenge. Dans le cas précis de la détermination du sexe fœtal, l’amplification du gène SRY, lorsqu’elle est positive, constitue un contrôle interne de la présence d’ADN fœtal. En cas de négativité de la PCR ou de façon systématique, certains auteurs suggèrent la possibilité d’y adjoindre l’étude de différents polymorphismes qui seraient spécifiques de l’ADN fœtal [17]. Les différences de profils de méthylation de l’ADN en fonction de l’origine fœtale ou maternelle sont également une piste dans l’identification de l’origine de l’ADN [18,19]. Ces techniques expérimentales complexes ne peuvent néanmoins pas se prêter à un usage en routine.

8Les cas de résultats faux-positifs sont exceptionnels et sont généralement le fait de contaminations de laboratoire. Néanmoins, certaines circonstances physiopathologiques peuvent conduire à de tels résultats comme la présence d’un vanishing twin ou plus exceptionnellement des greffons de sexe opposé chez des patientes transplantées.

Applications actuelles

9L’application principale de la détermination non invasive du sexe fœtal concerne les pathologies génétiques récessives liées au chromosome X. Ce test est proposé aux patientes conductrices, dont l’atteinte d’un fœtus masculin constituerait une particulière gravité et dont une interruption de la grossesse pourrait être accordée en cas de demande formulée par le couple. Le principe est d’éviter la réalisation d’un prélèvement invasif chez les fœtus de sexe féminin, qui seront par définition indemnes de la pathologie. Les principales maladies qui font, aujourd’hui, appel à ce test sont l’hémophilie, la myopathie de Duchenne, l’adrénoleucodystrophie, l’hydrocéphalie liée à l’X, le déficit immunitaire combiné sévère lié à l’X et le syndrome de Menkes [5,20 – 24].

10Le diagnostic de sexe fœtal dans l’indication du syndrome de l’X-fragile est controversé dans le cas où le fœtus est de sexe féminin. En effet, il est aujourd’hui clairement admis que près de la moitié des femmes porteuses d’une mutation complète du gène FMR1 (plus de 200 répétitions de triplets CGG) sont symptomatiques : déficience intellectuelle plus modérée que chez l’homme, troubles du comportement et/ou troubles relationnels [25]. Le syndrome d’Alport lié aux mutations du gène COL4A5 est également sujet à discussion. Il s’agit d’une maladie dominante liée au chromosome X. Les garçons malades développeront une forme sévère de la maladie, dont le premier symptôme est une hématurie microscopique apparaissant dès l’âge de trois ans. Les filles porteuses d’une mutation pathogène hétérozygote de COL4A5 développeront également une néphropathie glomérulaire cependant retardée (premiers symptômes vers l’âge de dix ans). L’histoire naturelle du syndrome d’Alport conduit vers une insuffisance rénale terminale de tous les garçons mutés vers l’âge de 40 ans, tandis que l’expressivité sera atténuée chez les filles mutées. De même, le déficit en ornithine-transcarbamylase (OTC) peut conduire à la réalisation d’une détermination non invasive de sexe fœtal, mais comme les pathologies précédemment citées, ces prescriptions sont effectuées dans le cadre d’une consultation prétest spécialisée.

11Des études en situation clinique ont été réalisées et confirment l’excellente performance diagnostique de la détermination non invasive du sexe fœtal au premier trimestre de la grossesse, malgré l’hétérogénéité des procédures employées [5,20 – 24]. On pourrait cependant reprocher la faiblesse des effectifs de ces études (variant de 14 à 23 individus). Par extension, les affections génétiques récessives liées au chromosome X qui bénéficient d’un diagnostic prénatal peuvent faire l’objet d’une demande de diagnostic préimplantatoire. Malgré toute l’attention portée lors de cette procédure, le risque d’erreur global est estimé à près de 1 %. La détermination non invasive du sexe fœtal permettrait un diagnostic précoce après procédure ou lorsqu’une grossesse est survenue de façon spontanée avant procédure de diagnostic préimplantatoire [26].

12La deuxième application directe du test concerne les patientes dont les fœtus sont à risque d’hyperplasie congénitale des surrénales. Cette situation à risque est définie par la présence d’une mutation sévère portée par les deux parents. Le dépistage des parents est indiqué dans deux situations :

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• chez le conjoint, quand l’un des deux parents est porteur d’une mutation sévère, soit atteint d’une forme classique, soit d’une forme non classique avec la présence d’une mutation sévère (hétérozygote composite) ;
• chez les couples ayant un enfant porteur d’une forme classique [27].

14En cas de fœtus atteint de sexe féminin, il existe un risque de virilisation des organes génitaux. Il est possible de limiter ce risque par l’administration maternelle précoce de dexaméthasone. L’identification rapide des fœtus de sexe féminin permet de cibler les grossesses devant bénéficier du traitement [28]. En pratique, le traitement est instauré après réalisation ultraprécoce du test entre la sixième et la huitième SA, à défaut, il est instauré chez toutes les patientes à risque et est interrompu en cas de fœtus de sexe masculin. L’échographie conserve un rôle primordial pour vérifier l’absence de virilisation des fœtus de sexe féminin traités par la dexaméthasone tout au long de la grossesse. L’administration anténatale de corticostéroïdes pour prévenir le risque de virilisation est cependant sujette à controverses. En effet, l’exposition anténatale précoce à la dexaméthasone ne serait pas dénuée d’effets secondaires. Certains auteurs suggèrent l’existence d’un surrisque de fentes labiopalatines (OR = 1,7 [IC 95 % : 1,1 – 2,6]) [29]. Des interrogations se posent également en termes de retard de croissance, mais aucune étude assez robuste n’a été publiée à ce jour. Enfin, il est également rapporté un possible impact sur les capacités neurocognitives à plus long terme chez les enfants exposés in utero [30].

15Enfin, la confrontation du sexe phénotypique (morphologie échographique) au sexe génotypique peut s’avérer utile dans les cas d’anomalies des organes génitaux externes (OGE) ou de discordance caryotype/échographie. En pratique clinique, le dépistage d’une anomalie des OGE a généralement lieu à l’occasion de l’échographie du deuxième trimestre. En cas d’anomalie, l’échographiste diagnostique prend soin de mesurer les corps caverneux et la longueur de l’urètre. Il précise la présence d’éventuels testicules en place dans leur scrotum ainsi que d’un utérus. Enfin, la recherche d’autres anomalies morphologiques associées doit être détaillée. La détermination non invasive du sexe génotypique (amplification spécifique de SRY) intervient à l’issue du bilan échographique. Plusieurs cadres nosologiques sont envisagés en fonction du type de discordance génotype/ phénotype :

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• virilisation d’un fœtus de sexe génotypique féminin présentant des OGE anormaux : hyperplasie congénitale des surrénales (déficit en 21-hydroxylase, le plus fréquent, ou en 11-β-hydroxylase), déficit en aromatase placentaire ou déficit en cytochrome P450 oxydoréductase ;
• virilisation d’un fœtus de sexe génotypique féminin présentant des OGE masculins morphologiquement normaux : cette situation, très rare, peut s’observer lorsque la réalisation du caryotype fœtal a été motivée par une autre indication. Ce cas de défaut de développement sexuel est le plus souvent la conséquence d’une translocation du gène SRY sur le chromosome X.

17Des causes maternelles peuvent également être à l’origine d’une virilisation d’un fœtus de sexe génotypique féminin. Elles sont généralement la conséquence d’une production accrue d’androgènes (néoplasie ovarienne ou surrénalienne, syndrome de Cushing) ou d’une prise d’androgènes. Enfin et de façon exceptionnelle (environ 1/100 000 grossesses), il existe d’authentiques cas de défaut de développement sexuel (tableau d’hermaphrodisme vrai) ayant une grande hétérogénéité génétique.

18La détermination non invasive du sexe fœtal par amplification de SRY, couplée à l’étude du caryotype, à la morphologie apparente du sexe échographique et à la biologie du liquide amniotique, permet d’améliorer le diagnostic étiologique des anomalies des OGE. De plus, la combinaison de ces informations offre une aide aux parents lors du choix du sexe social à la naissance en cas d’ambiguïté phénotypique. Soulignons cependant que l’apport du test non invasif n’a pas encore fait l’objet d’une évaluation exhaustive dans l’indication des anomalies des OGE.

Aspects légaux et éthiques de la détermination non invasive du sexe fœtal par analyse du sang maternel

19En France, une interruption volontaire de grossesse (IVG) peut être pratiquée avant la fin de la 12^e semaine de grossesse, soit avant la fin de la 14^e semaine après le début des dernières règles (14 SA). En offrant la possibilité d’une détermination fiable et précoce du sexe fœtal, l’analyse de l’ADN fœtal circulant ouvre potentiellement la voie à une utilisation non médicale de l’analyse et à des interruptions de grossesse pour sélection de sexe.

20Cette pratique n’est cependant pas rendue possible en France, puisque le diagnostic prénatal s’entend des pratiques médicales, y compris l’échographie obstétricale et fœtale, ayant pour but de détecter in utero chez l’embryon ou le fœtus une affection d’une particulière gravité. La détermination de sexe fœtal à des fins non médicales n’est donc pas autorisée de fait, puisque toute violation constatée des prescriptions législatives et réglementaires applicables au diagnostic prénatal entraîne le retrait temporaire ou définitif des autorisations prévues à l’article L. 2131-1 du Code de la santé publique. Néanmoins, les offres « commerciales » via Internet restent incontrôlables de ce point de vue, et les nouvelles modalités de dépistage des anomalies chromosomiques par analyse de l’ADN fœtal plasmatique risquent de contribuer à amplifier ce phénomène. En effet, en rendant possible l’analyse des chromosomes sexuels dès le premier trimestre de la grossesse au même titre que celle des chromosomes 13, 18 et 21, l’information relative au sexe du fœtus est rendue disponible et son usage potentiellement détourné. Outre le fait que le dépistage systématique des aneuploïdies des chromosomes sexuels n’est pas recommandé par la plupart des sociétés savantes, il est recommandé que l’information relative au sexe du fœtus ne soit pas au mieux produite par les tests, au moins qu’elle soit filtrée. Certains pays comme l’Allemagne vont plus loin en interdisant par leur législation de divulguer le sexe du fœtus aux patientes pendant la période autorisée d’IVG. Selon la même idée, puisque aucune déclaration de motifs ou de raisons n’est requise lorsqu’une femme demande une interruption de grossesse, il est proposé au Canada de faire en sorte que les professionnels de la santé n’aient pas à divulguer le sexe d’un fœtus avant que ce dernier ait atteint un âge gestationnel à partir duquel la tenue d’un avortement n’étant pas motivée par des raisons médicales serait impossible [31].

Conclusion

21La détermination non invasive du sexe fœtal est aujourd’hui réalisée avec une très bonne performance diagnostique dès le premier trimestre de grossesse. La fiabilité de ce test ainsi que son remboursement par l’assurance maladie ont permis sa large diffusion dans les centres de diagnostic prénatal français. Son utilité reste cependant à être évaluée dans le cadre des malformations des OGE.

22Liens d’intérêts : Les auteurs déclarent ne pas avoir de lien d’intérêt.