Le sperme créé en laboratoire

Une couverture étendue a été donnée à des nouvelles de sperme de tube à essai étant cultivé dans un laboratoire. De nombreux journaux ont déclaré que la recherche suscite l’espoir que «les hommes infertiles pourraient un jour être en mesure d’engendrer leurs propres enfants biologiques» (The Independent). D’autres journaux ont discuté des implications éthiques de la recherche ou ont demandé si c’était «la fin des hommes» (Daily Mirror).

Cette recherche est loin d’atteindre un stade où les spermatozoïdes produits par cette technique pourraient être utilisés pour féconder un ovule humain. Seul un petit nombre de cellules ressemblant à des spermatozoïdes ont été produites, et cette technique n’a jusqu’à présent utilisé que des cellules souches provenant d’embryons, et non des cellules provenant de mâles adultes. En outre, de nombreux experts ont demandé si les cellules ressemblant aux spermatozoïdes qui sont produites fonctionnent réellement avec du sperme. Les chercheurs ont répondu en soulignant que la recherche était une «preuve de principe», et ils continueront à développer ce domaine de recherche.

La recherche est certainement un pas en avant dans la compréhension de la biologie de la reproduction et du développement des cellules souches germinales, mais elle a des implications immédiates limitées dans le domaine de la médecine de la reproduction et du traitement de la fertilité. Beaucoup plus de recherche sur les questions médicales, scientifiques et éthiques entourant cette question litigieuse est nécessaire.

D’où vient l’histoire?

La recherche a été réalisée par Jae Ho Lee et ses collègues de l’Institut des cellules souches du Nord-Est de l’Angleterre (NESCI), l’Université de Newcastle, l’Université d’Oxford et d’autres institutions en Allemagne et en Espagne. Cette étude a été soutenue par l’Université de Newcastle, Newcastle upon Tyne et ONE NorthEast.

L’étude de pré-publication vient du journal médical Stem Cells and Development.

Quel genre d’étude scientifique était-ce?

Cette recherche en laboratoire visait à développer une méthode permettant de développer des cellules souches germinales mâles à partir de cellules souches embryonnaires humaines. Les cellules souches embryonnaires humaines peuvent potentiellement se développer dans n’importe quel autre type de cellule dans le corps. Les cellules souches germinales peuvent se transformer en spermatozoïdes ou en œufs. Au cours du développement embryonnaire, un groupe de cellules souches germinales (appelées cellules germinales primordiales) se développent en gonocytes chez les mâles. Après la naissance, ces gonocytes se développent en cellules souches spermatogonies, qui fabriquent des spermatozoïdes. Les chercheurs disent que la compréhension des mécanismes du développement des cellules germinales et de la façon dont les cellules peuvent se développer en spermatozoïdes est importante pour mieux comprendre les causes de l’infertilité masculine.

Dans cette étude, les chercheurs ont d’abord cultivé des cellules souches embryonnaires humaines en même temps que des cellules de tissu conjonctif d’embryon de souris inactivées en laboratoire. Les cellules souches embryonnaires humaines ont ensuite été traitées avec un milieu de culture spécifique pour encourager la génération de cellules souches germinales. Afin de pouvoir identifier les cellules souches embryonnaires humaines à différents stades de la division et de la différenciation cellulaire (développement en différents types de cellules), les chercheurs ont dressé une liste de gènes qui passent de cellules germinales primordiales à des spermatozoïdes. (marqueurs spécifiques des cellules germinales) et non visibles dans les cellules du corps non germinales. Ils ont ensuite examiné les cellules souches embryonnaires humaines et ont observé lequel de ces gènes avait été allumé, pour voir si les lignées de cellules souches germinales mâles se développaient, et à quel stade ils avaient atteint.

Pour déterminer si les cellules germinales dérivées de cellules souches embryonnaires humaines pourraient subir la division cellulaire nécessaire pour former des spermatozoïdes en laboratoire (appelée méiose), les chercheurs ont examiné la teneur en ADN des cellules. Les spermatozoïdes sont haploïdes, ce qui signifie qu’ils contiennent la moitié de la quantité de chromosomes (et donc d’ADN) des cellules normales non reproductrices, qui sont diploïdes. Les chercheurs ont également examiné si les cellules souches embryonnaires humaines traitées se sont développées en cellules qui avaient des queues et pouvaient se déplacer – des traits typiques des spermatozoïdes.

Quels ont été les résultats de l’étude?

Les chercheurs ont découvert que les cellules souches germinales développées en laboratoire à partir de cellules souches embryonnaires mâles exprimaient des gènes qui indiquaient que les cellules se développaient en cellules germinales primordiales, en cellules souches spermatogonies et en cellules haploïdes ressemblant aux spermatozoïdes. Environ 3,1% des cellules étaient haploïdes, ce qui indique qu’elles avaient terminé la division cellulaire (méiose) qui se produit normalement dans la production de spermatozoïdes. Certaines des cellules formaient également une structure en forme de queue et pouvaient bouger.

Les chercheurs ont seulement trouvé le succès avec le développement des lignées de cellules germinales mâles quand ils ont utilisé des cellules souches embryonnaires humaines mâles (XY), mais pas des cellules souches embryonnaires humaines femelles (XX).

Quelles interprétations les chercheurs ont-ils tirées de ces résultats?

Les chercheurs concluent que, même si le potentiel des cellules germinales in vitro et des cellules ressemblant aux spermatozoïdes produites par les cellules germinales produites à ce jour reste intact, ce développement fournit une nouvelle approche pour l’étude des cellules germinales humaines. la biologie. On espère également que cela pourrait mener à l’établissement de nouvelles approches de traitement de l’infertilité.

Que fait le NHS Knowledge Service de cette étude?

Les médias ont principalement mis l’accent sur le potentiel de cette recherche pour permettre aux hommes infertiles de concevoir en utilisant leur propre matériel génétique pour créer des spermatozoïdes dans le laboratoire. Cependant, de nombreux experts dans les domaines de la médecine de la reproduction et de la recherche sur les cellules souches ont des doutes quant à savoir si les cellules ressemblant aux spermatozoïdes qui sont produites fonctionnent réellement avec du sperme. Le Dr Allan Pacey, biologiste spermatique de l’Université de Sheffield, a déclaré: «Bien que les cellules produites puissent posséder certaines des caractéristiques génétiques et des marqueurs moléculaires spécifiques des spermatozoïdes, les spermatozoïdes humains entièrement différenciés ont une morphologie, un comportement et une fonction cellulaires spécifiques non décrits ici. « 

En réponse à ces critiques, le chercheur principal, le professeur Karim Nayernia, a déclaré que la recherche était «clairement étiquetée« preuve de principe »pour commencer, et les chercheurs ne l’ont jamais prétendu plus que cela. Il a ajouté, « notre intention était d’ouvrir de nouvelles voies de recherche avec ces premières conclusions. Mon groupe de recherche estime que c’est un pas en avant très important et passionnant, et nous continuerons à développer ce domaine de recherche. « 

Cette recherche est loin d’une étape où la viabilité du sperme créé artificiellement pourrait être testée et utilisée pour féconder un ovule humain. Ceci est confirmé par le fait que seulement un petit nombre de cellules semblables à des spermatozoïdes ont été produites, et cette technique a jusqu’à présent utilisé seulement des cellules souches provenant d’embryons, pas de cellules provenant de mâles adultes.

La recherche est certainement un pas en avant dans la compréhension de la biologie de la reproduction et du développement des cellules souches germinales, mais elle a des implications immédiates limitées dans le domaine de la médecine de la reproduction et du traitement de la fertilité. Beaucoup plus de recherche sur les questions médicales, scientifiques et éthiques entourant ce problème litigieux est nécessaire.

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