INFERTILITÉ : Des chercheurs réussissent la culture de spermatozoïdes in vitro – Nature

Ils l'ont fait ! Depuis des décennies, les biologistes tentent d'induire la formation de spermatozoïdes en culture cellulaire. Ces chercheurs japonais ont réussi à développer, en culture, des spermatozoïdes fertiles, un exploit qu'on a longtemps cru impossible. La technique, présentée aujourd'hui dans la revue Nature, pourra contribuer à identifier les étapes moléculaires impliquées dans la formation des spermatozoïdes et pourra même… conduire à des traitements de l'infertilité masculine.

Les biologistes essaient de “fabriquer” du sperme in vitro depuis près d'un siècle. Mais les chercheurs n'ont pas pu dépasser l'étape la plus complexe, le stade de la méiose ou de division cellulaire au cours de laquelle les chromosomes appariés échangent leur ADN et le nombre de chromosomes par cellule est réduite de moitié. Le résultat de ce processus prépare les spermatozoïdes à la fusion avec l'ovule.

Le Pr. Takehiko Ogawa et ses collègues de l'Université de Yokohama ont découvert que la clé pour passer cette étape de la méiose et développer les spermatozoïdes se trouvait dans un simple changement des conditions de culture standard. Procédant à tâtons, l'équipe d'Ogawa a travaillé sur les méthodes de culture a permis de la culture de sperme à partir de fragments de tissus provenant de testicules de souris néonatales immatures. Pour suivre le développement des spermatozoïdes, ils ont utilisé une protéine fluorescente qui marquait les cellules subissant - ou qui ont subi - la méiose. Les chercheurs ont placé les fragments sur un gel et les ont trempés dans du sérum de veau fœtal, un matériau classique des cultures cellulaires. Mais quoiqu'ils tentent, y compris le recours à des méthodes déjà connues pour stimuler la maturation des spermatozoïdes, rien ne fonctionnait.

Mais en remplaçant le sérum de veau fœtal par un milieu sans sérum, le “KnockOut Serum”, souvent utilisé pour cultiver des cellules souches embryonnaires, leurs tentatives furent enfin couronnées de succès: Après plusieurs semaines dans ce mélange, presque tous les échantillons de tissus contenaient des cellules avec le même nombre de chromosomes que les spermatozoïdes. Près de la moitié des échantillons contenait des cellules comportant des flagelles. La formation du spermatozoïde a atteint un pic à un mois et a duré plus de deux mois. Les chercheurs ont ensuite injecté le sperme dans des cellules d'oeufs. Quelques semaines plus tard, les mères porteuses ont mis au monde une douzaine de poussins.

Des experts biologistes suggèrent aujourd'hui que cette technique pourra contribuer à la connaissance des événements moléculaires qui sous-tendent la production de sperme, apporter un traitement aux garçons prépubères sur le point de subir des thérapies contre le cancer qui détruisent la fertilité et, plus largement être utilisée dans les traitements de l'infertilité masculine.

Pour les auteurs, c'est juste maintenant une question de temps.

Source: Nature Published online 23 March 2011 | Nature | doi:10.1038/news.2011.179 “Sperm grown in a test tube”

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