Infertilité masculine : La protéine clé qui emballe l'ADN du spermatozoïde

Ces chercheurs de Cold Spring Harbor viennent de découvrir le rôle clé d’une protéine, CHD5, dans la fertilité masculine et plus largement dans la préservation de l’ADN dans le développement cellulaire. Ils montrent sur la souris, qu’en l’absence de cette protéine, les souris sont infertiles et leurs spermatozoïdes difformes. Une perte de CHD5 perturbe l’empaquetage de l’ADN et entraîne cette infertilité. Enfin, chez l’homme infertile, les niveaux de la protéine sont extrêmement faibles. Explications dans la revue Nature Communications.

Le Pr Alea Mills rappelle en effet que le sperme est un véhicule de livraison simple pour l’information génétique de l’homme comparable à un bloc d’ADN à «  moteur moléculaire  ». Sa fonction explique sa taille minuscule soit environ 50 µm de long et 30 fois plus petit que l’ovocyte. Ainsi, explique l’auteur, «  le matériel génétique doit être emballé très serré pour tenir dans ce minuscule véhicule  ».

Le «  remodelage de la chromatine  », un processus essentiel à la fertilité masculine : Le défi de «  l’empaquetage de l’ADN  » n’est pas réservé au sperme, car toute cellule de notre corps contient un génome humain complet, qui s’étendrait sur près de 2 mètres si on le déployait. Alors que dans chaque noyau de cellule, l’ADN est enroulé autour de protéines comme des bobines de fil, appelé histones, qui doivent pouvoir être déroulées pour permettre l’accès à l’information génétique, dans le sperme, le problème de «  l’emballage  » est encore plus aigu, alors que l’ADN est encore plus condensé : Les histones sont remplacées par des protéines minuscules appelés les protamines. Le bon déroulement du processus de reconditionnement, appelé «  remodelage de la chromatine  », est essentiel à la fertilité masculine.

CHD5, un régulateur clé : La protéine découverte, CHD5 joue un rôle clé dans le contrôle de ce processus d’organisation de l’ADN durant le développement des spermatozoïdes et est essentiel à la protection de l’information génétique de l’homme. En cas de déficience, les spermatozoïdes sont difformes (Voir visuel ci-contre). CHD5 agit ainsi comme un régulateur clé de remodelage de la chromatine cours du développement des spermatozoïdes.

Les chercheurs montrent ici sur la souris que privée de ce gène clé, la souris présente des défauts de fertilité graves allant à une faible numération des spermatozoïdes à une diminution de leur motilité. Les spermatozoïdes sont alors incapables de fertiliser les œufs lorsque d’une fécondation in vitro (FIV).

Dans des biopsies de testicules d’hommes souffrant de troubles de la fertilité, les niveaux de CHD5 se confirment comme extrêmement faibles.

L’association entre la protéine, ses niveaux et certains cas d’infertilité semble ici démontrée.

CHD5, une protéine clé, du développement cellulaire : En 2007, la même équipe avait déjà identifié que CHD5 est un suppresseur de tumeur puissant capable de bloquer le développement des cellules cancéreuses en intervenant justement au niveau du remodelage de la chromatine. Défectueux, CHD5, a contrario, induit la transformation de cellules saines en tumeurs. Lorsque CHD5 est manquant, le remodelage de la chromatine est perturbé, l’ADN lui-même est abîmé.

Source: Nature Communications 13 May 2014 doi:10.1038/ncomms4812 Chd5 orchestrates chromatin remodelling during sperm development (Visuel spermatozoïdes@Alea Mills, Cold Spring Harbor Laboratory)

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