De cellules souches à des cellules génératrices de sperme, puis à la production de sperme fonctionnel, jusqu'à l'obtention d'une descendance, c'est la prouesse réalisée par ces chercheurs japonais. Une prouesse qui quoique menée sur l'animal est un pas important vers une voie de traitement de l'infertilité masculine via la production en nombre suffisant de cellules germinales primordiales. La revue Cell communiquait dès le 4 août sur cette étude japonaise et sur l'espoir qu'elle représente pour traiter l'infertilité masculine.
Les chercheurs ont utilisé des cellules souches provenant d'embryons de souris pour en faire des cellules qui vont former le sperme. Ces cellules une fois transplantées dans des souris mâles ont bien formé des spermatozoïdes et ce sperme a pu produire d'autres souris fertiles. Zoom sur les 3 principales étapes de cette recherche majeure:
1. Des cellules souches aux cellules germinales primordiales (PGC): Ces chercheurs de l'Université de Kyoto au Japon ont souhaité vérifier en laboratoire et sur l'animal si des cellules souches pourraient être modelées pour développer des cellules germinales primordiales (PGC) ou génératrices de sperme et si ces cellules pouvaient produire un sperme entièrement fonctionnel, lorsqu'il est implanté chez des souris mâles. Les chercheurs ont donc extrait des cellules souches embryonnaires mâles à partir d'embryons de souris. Les cellules souches embryonnaires ont la capacité de se développer ou se différencier en tous types de cellules spécialisées qui constituent le corps. Les chercheurs ont donc “forcé” ces cellules souches embryonnaires à se développer en un type particulier de cellules, appelées «cellules germinales primordiales (PGC)». Ces cellules germinales primordiales deviennent ensuite des cellules germinales, qui produisent des ovules ou des gamètes. Durant tout ce processus, les chercheurs avaient identifié et surveillé les gènes actifs et les gènes inactivés pour pouvoir ensuite imiter ce qui se passe normalement dans l'embryon, être capable d'identifier les gènes qui sont spécifiquement activés dans ces cellules germinales primordiales, ce qui a permis leur identification en laboratoire.
2. Des cellules germinales primordiales au sperme: En transplantant des cellules germinales primordiales dans les testicules de souris qui n'avaient pas leurs propres cellules germinales, ces cellules se sont développées, créant dans 3 cas sur 6, du sperme utilisé ensuite pour féconder des ovocytes (ovules).
3. Du sperme à la progéniture: Les embryons produits ont été transférés dans des souris femelles et le développement du fœtus a été surveillé. Après la naissance, les chercheurs ont cherché à savoir si la progéniture étaient elle-même fertile et en bonne santé.
Les chercheurs ont donc réussi à développer une méthode de production de cellules germinales primordiales à profil génétique similaire aux cellules germinales primordiales produites dans un embryon qui se développe normalement. Ces cellules se sont avérées capables de produire des spermatozoïdes fonctionnels capables à leur tour de donner naissance à une descendance fertile.
Cette technique représente une avancée majeure car elles permettra aux chercheurs d'explorer comment ces cellules souches précoces se développent, comment on peut en générer un nombre relativement important. Les auteurs rappellent néanmoins que les cellules souches embryonnaires humaines ont des propriétés sensiblement différentes des cellules souches embryonnaires de souris et qu'il faudra encore de nombreuses recherches avant de pouvoir appliquer ces techniques au traitement de l'infertilité masculine.
Sources:Cell 2011, August 4Reconstitution of the Mouse Germ Cell Specification Pathway in Culture by Pluripotent Stem Cells. - Communiqué Cell, via Eurekalert (AAAS) “Making sperm from stem cells in a dish” (Vignette NHS)
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