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Spermatozoïdes de souris artificielles provenant de cellules souches

« Les experts en fertilité saluent une étude sur la souris dans laquelle des cellules de spermatozoïdes de travail ont été créées à partir de cellules souches embryonnaires chez des souris » extrêmement excitantes « , rapporte la BBC. D’autres sources d’information ont suggéré que ces résultats offrent de l’espoir aux hommes souffrant d’infertilité.

Cette histoire a été couverte par un certain nombre d’articles et est basée sur un rapport publié dans la revue Cell. En utilisant des cellules souches provenant d’embryons de souris, les chercheurs ont pu fabriquer les progéniteurs très précoces des cellules qui vont former des spermatozoïdes. Lorsque ces cellules ont été transplantées dans des souris mâles, elles ont formé des spermatozoïdes, et ce sperme pouvait être utilisé pour produire des souris saines et fertiles. Les chercheurs ont également obtenu des résultats similaires avec des cellules qu’ils « forcaient » à devenir des cellules souches, mais certains des descendants nés de ces spermatozoïdes sont morts prématurément.

Ces résultats permettront d’approfondir la recherche sur la façon dont se développent les cellules productrices de spermatozoïdes, domaine qui a été difficile à étudier en raison de la difficulté de cultiver ces cellules en laboratoire. Avant que ces techniques puissent traiter l’infertilité chez les humains, il faut beaucoup plus de recherche chez les animaux pour les perfectionner et s’assurer qu’ils sont sûrs. Il faudra aussi débattre de toute considération éthique.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Université de Kyoto au Japon. Le financement a été assuré par le Ministère japonais de l’éducation, de la culture, des sports, des sciences et de la technologie, le JST-CREST, la Takeda Science Foundation et la Fondation Uehara Memorial. L’étude a été publiée dans la revue scientifique à comité de lecture Cell.

Généralement, l’histoire a été bien rapportée. La BBC en particulier a utilisé un bon titre qui montre immédiatement que l’étude était chez la souris. La plupart des articles comprenaient des manchettes ou des lignes droites extrapolant les résultats à la fertilité humaine. Il convient de noter que l’application de cette découverte à l’homme nécessitera du temps, des recherches supplémentaires et une discussion approfondie sur les considérations éthiques.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Il s’agissait d’une étude en laboratoire et animale visant à déterminer si les cellules souches de la souris pouvaient se transformer en précurseurs très précoces des cellules productrices de spermatozoïdes en laboratoire et si ces cellules pouvaient produire des spermatozoïdes sains et fonctionnels si elles étaient implantées chez l’homme. souris.

Les études sur les animaux sont le seul moyen de développer et de tester de telles techniques, car il ne serait pas ethnique de mener ce type de recherche précoce chez l’homme.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont extrait des cellules souches embryonnaires mâles d’embryons de souris. Les cellules souches embryonnaires sont un type de cellules qui ont la capacité de se développer (se différencier) dans l’un des types de cellules spécialisées qui composent le corps. Les chercheurs ont essayé de développer des conditions qui conduiraient les cellules souches embryonnaires à se développer en un type particulier de cellules, appelées « cellules germinales primordiales ». Les cellules germinales primordiales forment ensuite des cellules germinales qui produisent ensuite des ovules ou des spermatozoïdes (également appelés gamètes). Les chercheurs ont surveillé quels gènes étaient actifs et quels gènes étaient éteints pendant le processus de développement. Ils visaient à émuler ce qui se passe normalement dans l’embryon et à identifier les gènes spécifiquement activés dans ces cellules de type cellules germinales primordiales, ce qui permettrait leur identification en laboratoire.

Les chercheurs ont étudié si les cellules de cellules germinales primordiales qu’ils ont créées ont formé des spermatozoïdes chez la souris. Ils ont transplanté les cellules germinatives primordiales dans les testicules de souris qui n’avaient pas leurs propres cellules germinales. Ces cellules ont ensuite été laissées se développer, et le sperme a été prélevé sur les souris dans lesquelles cela a fonctionné et utilisé pour féconder les ovocytes (œufs). Les embryons produits ont été transférés dans des souris femelles et le développement des fœtus a été surveillé. Après la naissance, les chercheurs ont étudié si la progéniture était elle-même fertile et saine.

Les chercheurs ont ensuite tenté de répéter leurs découvertes en utilisant des cellules de souris complètement développées qui avaient été «induites» pour devenir des cellules souches en laboratoire (appelées cellules souches pluripotentes induites). Les cellules sont contraintes d’exprimer des gènes spécifiques qui leur permettent d’agir comme des cellules souches.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont développé une méthode de production de cellules de cellules germinales primordiales à partir de cellules souches embryonnaires. Ces cellules de type cellules germinales primordiales avaient des profils similaires d’activité génique à des cellules germinales primordiales produites dans un embryon normalement en développement. Les chercheurs ont également identifié certaines caractéristiques de ces cellules qui permettraient d’identifier ce type de cellule en laboratoire.

Lorsque ces cellules ont été transplantées dans les testicules de souris dépourvues de leurs propres cellules germinales, le sperme a été produit dans trois cas sur six (50%). Le sperme qui a été produit a été utilisé pour fertiliser les œufs de souris en laboratoire, et les embryons résultants ont été transférés à des souris femelles. Une progéniture femelle et mâle saine et fertile a été produite. Cela a montré que les cellules germinales primordiales produites en laboratoire à partir de cellules souches embryonnaires peuvent se transformer en cellules germinales pleinement fonctionnelles, qui produisent des spermatozoïdes fonctionnels lorsqu’elles sont transplantées chez des souris mâles.

Les chercheurs ont ensuite tenté de répéter leurs découvertes en utilisant des cellules souches pluripotentes induites. Ils ont utilisé trois types de cellules souches pluripotentes induites. L’un de ces trois types se comportait de la même manière que les cellules souches embryonnaires, et une fois transplanté dans les testicules de souris dépourvues de cellules germinales, trois spermatozoïdes sur 18 (17%) se sont formés. Des descendants fertiles ont été produits, bien qu’une partie de la progéniture soit morte prématurément.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu qu’ils avaient réussi à générer des cellules germinales primordiales à partir de cellules souches embryonnaires et pluripotentes induites qui ont un profil d’activation génique similaire et peuvent fonctionner de manière similaire aux cellules germinales primordiales dérivées d’embryons.

Conclusion

Il s’agissait d’une étude bien menée, qui utilisait des cellules souches de souris pour produire les premières cellules qui produiraient finalement des spermatozoïdes en laboratoire. Ces cellules produisirent ensuite des spermatozoïdes lorsqu’elles furent transplantées sur des souris, et le sperme produisit ensuite une progéniture saine et fertile.

Les techniques décrites représentent une avancée majeure car elles permettront aux chercheurs d’explorer comment ces cellules progénitrices précoces se développent, car la technique peut générer un nombre relativement important de ces cellules. À ce jour, la connaissance scientifique de ce processus a été limitée car il n’y a pas beaucoup de ces cellules dans chaque embryon et ils sont difficiles à cultiver dans le laboratoire.

Plusieurs sources d’information ont suggéré que cette étude offre de l’espoir aux hommes souffrant d’infertilité. Bien que ces techniques puissent un jour être applicables aux humains, il est important de se rappeler que jusqu’à présent, elles n’ont été réalisées que sur des souris. Comme le notent les auteurs, les cellules souches embryonnaires humaines ont des propriétés sensiblement différentes des cellules souches embryonnaires de souris. De plus, il ne serait pas possible d’obtenir ces cellules auprès d’hommes adultes atteints d’infertilité. Par conséquent, la technique devrait être perfectionnée pour une utilisation avec d’autres formes de cellules souches, telles que les cellules souches induites dérivées de cellules adultes.

Avant toute application de ces résultats pourrait être envisagée chez les humains, beaucoup plus de recherche chez les animaux est nécessaire pour s’assurer que la technique est suffisamment sûre et génère une progéniture saine en bonne santé. Il faudra aussi débattre de l’éthique de l’utilisation d’une telle technique.