L'infertilité est une préoccupation croissante pour de nombreux couples, et la question de la transmission génétique des problèmes de fertilité est une source d'inquiétude. Cet article explore les liens entre les gènes situés sur un ovocyte, l'infertilité et la santé de la descendance, en abordant les aspects héréditaires, épigénétiques et les options de procréation médicalement assistée (PMA).
Infertilité: Définition et origines
L’infertilité se définit par une absence de grossesse après 12 mois de rapports sexuels réguliers. Dans un tiers des cas, l’infertilité est d’origine féminine, dans l’autre tiers, elle est d’origine masculine, et pour le tiers restant on parle d’infertilité de couple (les deux partenaires sont concernés par un trouble de la fertilité). L’origine de l’infertilité peut être médicale, environnementale ou génétique, avec des facteurs héréditaires ou non. Une infertilité héréditaire se transmet par les gènes du père, de la mère ou des deux.
Facteurs génétiques et hérédité de l'infertilité féminine
Plusieurs conditions médicales associées à l'infertilité féminine ont une composante héréditaire significative :
- Syndrome des ovaires polykystiques (SOPK): Le SOPK est la première cause d’infertilité féminine et touche 1 femme sur 10 en âge de procréer. Les études mettent en évidence une forte composante héréditaire du SOPK : 60 à 70 % des filles nées d’une mère souffrant d’un syndrome des ovaires polykystiques développent à leur tour des symptômes de la maladie. Les mécanismes de cette transmission génétique de mère en fille n’ont pourtant à ce jour pas été découverts.
- Endométriose: Pour l’endométriose, qui peut être responsable d’une infertilité, on estime que l’origine de la maladie est héréditaire dans 50 % des cas. Cette maladie touche près de 10% des femmes et est due à l’implantation de fragments de tissus identiques à de l’endomètre dans la cavité péritonéale et parfois sur les ovaires. L'endométriose induit parfois des altérations du profil d’expression des gènes folliculaires, une anomalie du stock de follicules ovariens et des troubles de l’implantation embryonnaire.
- Mutation du X fragile: La mutation génétique du X fragile se transmet de façon héréditaire et augmente de génération en génération. Cette mutation génétique du gène FMR1 sur le chromosome X peut être à l’origine d’une insuffisance ovarienne prématurée et entraîner des infertilités. L'analyse du nombre de répétitions du gène FMR1 chez les patientes présentant une faible réserve ovarienne ou une ménopause précoce est recommandée.
Facteurs génétiques et hérédité de l'infertilité masculine
L'infertilité masculine peut également avoir une composante génétique :
- Azoospermie: 15 % des infertilités masculines sont dues à une azoospermie (absence de spermatozoïdes dans le sperme). L’azoospermie est souvent d’origine génétique et peut être transmise de père en fils.
- Asthénospermie: L’asthénozoospermie est également une maladie héréditaire et congénitale qui se traduit par un défaut de mobilité des spermatozoïdes présentant des défauts du flagelle.
Tests génétiques pour déterminer l'origine de l'infertilité
Pour déterminer l’origine d'une infertilité féminine ou masculine, des tests génétiques peuvent être réalisés :
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- Le caryotype: Cette analyse permet de rechercher d’éventuelles anomalies du nombre de chromosomes (syndrome de Turner, syndrome de Klinefelter) ou une translocation chromosomique (transfert d’un fragment de chromosome sur un autre chromosome). Des anomalies chromosomiques sont trouvées chez 5% des hommes infertiles. Le plus souvent il s’agit d’anomalies des chromosomes sexuels, parmi lesquelles celle associées au syndrome de Klinefelter est la plus fréquente.
- Le X fragile chez la femme: Cette mutation génétique du gène FMR1 sur le chromosome X peut être à l’origine d’une insuffisance ovarienne prématurée et entraîner des infertilités.
L'épigénétique: Un autre niveau de régulation de la fertilité
L’épigénétique est l’étude des mécanismes qui régulent l’expression des gènes sans modifier la séquence d’ADN. Les mécanismes moléculaires épigénétiques régissent le niveau de condensation ou de décondensation de la chromatine. Il s’agit de modifications chimiques, apposées directement sur les histones ou la molécule d’ADN. Ces modifications influencent l’expression des gènes, sans changer la séquence d’ADN.
L'épigénétique peut influencer la fertilité de plusieurs manières :
- Méthylation de l'ADN: Une des modifications étudiées concerne la méthylation de l’ADN. Il s’agit de l’ajout d’un groupe méthyle (-CH3), c’est-à-dire un atome de carbone lié à trois atomes d’hydrogène, sur des cytosines - des bases nucléiques qui sont une des briques élémentaires de l’ADN.
- Effets de l'environnement: L’épigénome, l’ensemble des modifications épigénétiques, représente la mémoire de notre exposition. Le tabagisme, l’exposition à différents polluants ou la qualité de l’air peuvent par exemple modifier l’état épigénétique d’une cellule. « Tout ce qui se passe pendant la gestation peut avoir des conséquences à long terme ».
Après la fécondation, la quasi-totalité des marques épigénétiques portées par les patrimoines génétiques paternel (provenant du spermatozoïde) et maternel (provenant de l’ovocyte) est remise à zéro, mais certains résultats expérimentaux démontrent que la vague d’effacement n’est pas complète.
Procréation médicalement assistée (PMA): Options pour les couples infertiles
La procréation médicalement assistée (PMA), également appelée assistance médicale à la procréation (AMP), est un ensemble de pratiques cliniques et biologiques où la médecine intervient plus ou moins directement dans la procréation.
Techniques de PMA
Plusieurs techniques de PMA existent, notamment :
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- Fécondation in vitro (FIV): Chez la femme, la réserve d’ovules dans les ovaires diminue avec l’âge. La femme nait avec un certain nombre d’ovocytes qui disparaissent progressivement. L’objectif de la stimulation, un traitement hormonal administré par injection, est d’une part d’obtenir le développement simultané de plusieurs follicules et d’autre part de pouvoir prélever des ovocytes avant l’ovulation. Après la ponction, les liquides folliculaires contenant les ovocytes (ou ovules) sont transmis au laboratoire.
- Injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI): Dans certaines situations, la technique de la FIV peut être associée à l’ICSI : un seul spermatozoïde est injecté directement dans l’ovocyte.
- Diagnostic préimplantatoire (DPI): Le diagnostic préimplantatoire consiste, après fécondation in vitro, à déterminer si les embryons sont porteurs ou non de la mutation. On réimplante ensuite dans l’utérus un seul embryon non porteur.
- Don mitochondrial: Lorsqu’une maladie génétique est localisée sur les mitochondries (usines énergétiques des cellules) de la mère, il s’agit ni plus ni moins de trouver une tierce personne, en l’occurrence une femme, non porteuse de la mutation, afin qu’elle fasse don, non pas d’un ovocyte entier, mais seulement de ses mitochondries.
Diagnostic prénatal (DPN)
Le diagnostic prénatal peut être réalisé, si tel est le choix du couple, à partir d’une biopsie de trophoblaste pour déterminer si le fœtus est porteur ou non de la mutation.
Test génétique préimplantatoire (PGT)
Le PGT s'intègre au processus de FIV, au cours duquel les embryons obtenus sont analysés génétiquement. Les ovocytes sont fécondés avec le sperme du partenaire ou d’un donneur. Un petit échantillon de cellules est prélevé sur chaque embryon pour l’analyse génétique, puis les embryons sont congelés. Les embryons reconnus génétiquement sains sont ensuite transférés dans l’utérus.
Syndrome de Marfan et PMA
Le syndrome de Marfan est lié à une mutation génétique, retrouvée le plus souvent dans le gène FBN1. Dans environ 1/3 des cas une personne atteinte du syndrome de Marfan a deux parents indemnes. Dans ce cas, une néo-mutation (nouvelle mutation) s’est produite spontanément soit dans un ovule de la mère, soit dans un spermatozoïde du père soit précocement après la fécondation pendant le développement embryonnaire. Si, et seulement si, une mutation génétique est mise en évidence, l’autre alternative est la procréation médicalement assistée (PMA).
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