L'infertilité masculine, touchant un couple sur six dans le monde, est souvent due à des problèmes de spermatogenèse. Face à ce défi, la recherche s'oriente vers des techniques innovantes, notamment la fabrication de spermatozoïdes in vitro à partir de cellules germinales immatures. Cette approche, bien que prometteuse, suscite à la fois espoir et prudence dans la communauté scientifique.
La spermatogenèse : un processus complexe et continu
La spermatogenèse est le processus physiologique complexe de production de spermatozoïdes qui dure environ 72 jours chez l'homme. Elle se déroule continuellement dans les tubes séminifères des testicules, où les cellules germinales immatures, appelées spermatogonies, se différencient progressivement en spermatozoïdes matures. Ce processus, qui débute à la puberté et ne s'arrête jamais, comprend plusieurs étapes clés :
- Transformation dans les tubes séminifères: La fabrication d'un spermatozoïde à partir de sa cellule souche initiale prend en moyenne 74 jours.
- Maturation dans l'épididyme: Après leur fabrication, les spermatozoïdes restent immatures et incapables de féconder un ovule. Ils transitent par l'épididyme pendant 10 à 22 jours pour achever leur maturation.
Le cycle complet de production, de la création à la maturité, dure donc environ trois mois. Contrairement à l'idée reçue d'un réservoir qui se remplit et se vide, les testicules fonctionnent comme une usine en production continue, gérant un stock dynamique de spermatozoïdes matures prêts à l'action.
La spermatogenèse in vitro : un espoir pour l'infertilité masculine
Plusieurs équipes de chercheurs à travers le monde tentent de reproduire la spermatogenèse in vitro, c'est-à-dire en laboratoire, à partir de tissus prélevés sur des hommes infertiles. L'objectif est d'obtenir des spermatozoïdes humains complets à partir de biopsies testiculaires contenant uniquement des cellules germinales immatures (spermatogonies).
La technique de Kallistem
La société française Kallistem a annoncé avoir réussi à créer des spermatozoïdes humains complets in vitro à partir de biopsies testiculaires de patients ne contenant que des cellules germinales immatures (spermatogonies). Leur technique repose sur un dispositif appelé Artistem, qui combine des expertises en culture cellulaire et en biomatériaux. Ce système permet de réaliser l'intégralité du processus naturel de la spermatogenèse en dehors du corps.
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Concrètement, des portions de tubes séminifères prélevés chez l'homme sont introduites dans un tube de deux millimètres de diamètre fabriqué à partir d'un hydrogel en chitosane. L'ensemble baigne dans un milieu de culture adapté contenant tous les éléments nécessaires à la multiplication et à la croissance des cellules germinales. Ce bioréacteur assure un confinement parfait des tubes séminifères, propice à une spermatogenèse intégrale.
Kallistem présente son procédé comme une réponse à l'infertilité des hommes atteints d'azoospermie non obstructive, dont les testicules ne produisent pas de spermatozoïdes malgré la présence de cellules germinales. Cette technique pourrait également bénéficier aux garçons atteints d'un cancer, qui subissent avant leur puberté une radio ou une chimiothérapie pouvant altérer le fonctionnement de leurs testicules après la puberté.
Autres approches de spermatogenèse in vitro
D'autres chercheurs explorent différentes approches pour la fabrication de spermatozoïdes in vitro. Par exemple, des chercheurs de l'université de Géorgie ont "fabriqué" des spermatozoïdes fonctionnels in vitro à partir de cellules souches embryonnaires de primates. Ils ont utilisé des cellules souches embryonnaires de singes macaques rhésus pour générer des "spermatides immatures".
Une équipe de l'Institut londonien Francis Crick, en collaboration avec l’université de Kyoto au Japon, a mené une recherche pour trouver une solution à l’infertilité chez les hommes nés avec un chromosome X ou Y supplémentaire. Ils ont prélevé de petits bouts de tissus conjonctifs dans les oreilles de souris mâles infertiles, les ont placés en culture et ont collecté les fibroblastes. Les chercheurs ont sélectionné les cellules souches et ont utilisé des signaux chimiques pour les développer en cellules capables de devenir des spermatozoïdes immatures. Une fois injectés dans les testicules des souris, les spermatozoïdes sont arrivés à maturité.
Défis et précautions
Bien que ces avancées soient prometteuses, il est important de souligner qu'elles font encore l'objet de recherches et de développement. Avant d'envisager une utilisation clinique, il est nécessaire de vérifier :
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- L'état biochimique, génétique et épigénétique des spermatozoïdes obtenus in vitro.
- Leur capacité à féconder un ovule et à donner naissance à des embryons viables.
- L'absence d'anomalies chez les descendants.
De plus, des questions éthiques se posent quant à l'utilisation de ces techniques, notamment en ce qui concerne la création d'embryons humains à des fins de recherche, qui est interdite par la loi française.
Conseils pour optimiser la fertilité masculine
En attendant que ces techniques deviennent une réalité clinique, il existe des mesures simples que les hommes peuvent prendre pour optimiser leur fertilité :
- Éviter la chaleur excessive: La nature n'a pas exilé les testicules à l'extérieur du corps par hasard. Évitez de les "cuire" en portant des vêtements trop serrés ou en prenant des bains trop chauds.
- Gérer le stress et le sommeil: Un mauvais repos perturbe l'équilibre hormonal.
- Adopter une abstinence modérée: Pour retrouver une concentration maximale de spermatozoïdes dans l'éjaculat, comptez 2 à 3 jours d'abstinence. Une abstinence trop prolongée devient contre-productive pour la conception.
- Avoir des rapports réguliers: Visez des rapports tous les 2 à 3 jours pour garantir des spermatozoïdes frais et bien formés.
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