Une équipe de scientifiques au Japon a cultivé des spermatozoïdes humains immatures à partir de cellules souches en les faisant grandir dans le rein d'une souris vivante. Cette procédure est un pas vers la production de spermatozoïdes humains fonctionnels entièrement en laboratoire, un objectif longtemps insaisissable pour les chercheurs.
Les travaux ont été menés par des chercheurs de l'Université de Kyoto et publiés dans la revue Nature. Ils ont commencé avec des cellules souches pluripotentes induites humaines, des cellules adultes reprogrammées à un état embryonnaire. Ces cellules ont ensuite été orientées pour devenir des cellules précurseurs de spermatozoïdes. Mais elles ne pouvaient pas se développer davantage dans une boîte de culture. L'équipe les a donc transplantées dans les reins de souris vivantes, où elles ont continué à mûrir pendant plusieurs semaines.
Les précurseurs de spermatozoïdes ont mûri à l'intérieur d'un animal vivant
Le rein de souris a fourni un environnement biologique que le laboratoire ne pouvait pas reproduire. À l'intérieur de l'animal, les cellules humaines ont formé des structures ressemblant aux tubules séminifères, les minuscules tubes des testicules humains où les spermatozoïdes se développent normalement. Après plusieurs semaines, les cellules avaient atteint un stade appelé spermatides rondes, des spermatozoïdes immatures qui n'ont pas encore de queue ni la capacité de nager. Les chercheurs ont confirmé qu'il s'agissait de cellules humaines en suivant des marqueurs génétiques.
Pourquoi les chercheurs et patients locaux ont pris note
Au Japon, où le taux de natalité est parmi les plus bas du monde et où les traitements de fertilité sont courants, cette recherche a un poids particulier. De nombreux couples luttent contre l'infertilité causée par un manque de production de spermatozoïdes, une condition appelée azoospermie non obstructive. Les traitements actuels offrent peu d'options pour ces patients. L'approche de l'équipe de Kyoto pourrait un jour permettre de générer des spermatozoïdes à partir des propres cellules de peau ou de sang d'un homme, éliminant ainsi le besoin de sperme de donneur.
Le long chemin vers un traitement viable
Les cellules produites dans cette expérience ne sont pas encore des spermatozoïdes fonctionnels. Les spermatides rondes ne peuvent pas féconder un ovule par elles-mêmes. Dans des études animales, les chercheurs ont parfois réussi à compléter le processus en injectant ces cellules immatures directement dans un ovule, mais cette technique n'a pas été prouvée sûre ou efficace chez l'humain. L'équipe japonaise a souligné que de nombreux obstacles subsistent, notamment garantir que le matériel génétique soit correctement emballé et que les embryons résultants se développent normalement.
Cette avancée ne signifie pas que les spermatozoïdes cultivés en laboratoire sont prêts pour une utilisation clinique. Mais elle montre que le développement des spermatozoïdes humains peut être poussé plus loin qu'auparavant en utilisant un animal vivant comme incubateur temporaire. Les travaux ouvrent une porte étroite vers la compréhension de la biologie fondamentale de la reproduction humaine et, peut-être, vers de nouveaux traitements pour certaines formes d'infertilité masculine.
