Des chercheurs de l’Oregon Health & Science University ont réalisé une preuve de concept unique pour traiter l’infertilité en transformant les cellules de la peau en œufs capables de produire des embryons humains précoces.
La recherche publiée aujourd'hui dans la revue Communications naturelles.
Le développement offre une avenue potentielle pour in vitro la gamétogenèse – le processus de création de gamètes – pour traiter l'infertilité des femmes d'âge maternel avancé ou de celles qui sont incapables de produire des ovules viables en raison d'un traitement antérieur contre le cancer ou pour d'autres causes.
En plus d'offrir de l'espoir à des millions de personnes souffrant d'infertilité due au manque d'ovules ou de sperme, cette méthode permettrait aux couples de même sexe d'avoir un enfant génétiquement lié aux deux partenaires.
Paula Amato, MD, co-auteur, professeur d'obstétrique et de gynécologie, École de médecine OHSU
Les chercheurs ont noté plusieurs limites dans leur étude et ils s'attendent à au moins une décennie de recherche plus approfondie avant que l'approche puisse être jugée suffisamment sûre ou efficace pour passer à un essai clinique, même en supposant qu'un tel essai soit autorisé aux États-Unis.
Néanmoins, cela représente une étape importante dans une technique prometteuse pour lutter contre l’infertilité.
« Nous avons réalisé quelque chose que l'on pensait impossible », a déclaré l'auteur principal Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., directeur du Centre OHSU de thérapie génique et cellulaire embryonnaire. « La nature nous a donné deux méthodes de division cellulaire, et nous venons d'en développer une troisième. »
Les chercheurs ont qualifié leur technique de « mitoméiose », faisant allusion à la combinaison des deux principaux processus connus de division cellulaire en biologie.
La mitose génère deux cellules génétiquement identiques à partir d’une seule cellule, base de la croissance cellulaire de tout organisme vivant. La méiose est strictement liée aux spermatozoïdes et aux ovules dans la reproduction sexuée, ce qui permet de réduire de moitié le nombre de chromosomes de chacun afin que la combinaison – dans ce cas, par in vitro fécondation – donne un embryon avec le nombre correct de chromosomes. Chez l’humain, cela représente 23 paires de chromosomes pour un total de 46.
Dans ce cas, les chercheurs ont combiné les deux processus.
In vitro La gamétogenèse, ou IVG, est devenue la priorité des chercheurs du monde entier qui s'efforcent de lutter contre l'infertilité chez les personnes qui souhaitent fonder une famille avec des enfants génétiquement liés.
Au lieu de tenter de reprogrammer des cellules souches pluripotentes induites en spermatozoïdes ou en ovules – un processus qui peut prendre des mois, voire des années – les chercheurs de l'OHSU utilisent une technique basée sur le transfert nucléaire de cellules somatiques. La technique consiste à transplanter un noyau de cellule cutanée dans un ovule de donneuse débarrassé de son noyau. En 1997, des chercheurs écossais ont découvert cette technique pour cloner une brebis nommée Dolly.
Dans ce cas, les chercheurs ont créé un clone d’un parent.
En revanche, la technique OHSU a donné des embryons avec des chromosomes provenant de les deux parents. Le processus comportait trois étapes :
- Les chercheurs transplantent le noyau d’une cellule cutanée dans un œuf, ou ovocyte, dépourvu de son propre noyau.
- Incité par le cytoplasme de l'ovule du donneur, le noyau des cellules cutanées implantées se débarrasse idéalement de la moitié de ses chromosomes dans un processus similaire à la méiose. C’est l’étape clé, aboutissant à un œuf haploïde avec un seul ensemble de 23 chromosomes au lieu de 46.
- Les chercheurs ont ensuite fécondé le nouvel ovule avec du sperme selon le processus standard de FIV. Cela a créé un embryon diploïde avec deux ensembles de chromosomes, ce qui aboutirait finalement à une progéniture en bonne santé avec des contributions génétiques égales des deux parents.
Les chercheurs ont rapporté qu’ils avaient produit 82 ovocytes fonctionnels qui ont ensuite été fécondés avec du sperme par FIV.
Notamment, la plupart n’ont pas progressé au-delà du stade 4 à 8 cellules et présentaient des anomalies chromosomiques.
Un nombre relativement faible – 9 % – s'est développé jusqu'au stade de développement du blastocyste six jours après la fécondation, lorsque les embryons sont généralement transférés pour établir une grossesse par FIV. Aucun n’était cultivé au-delà de ce point.
La première auteure Nuria Marti Gutierrez, Ph.D., scientifique au Centre OHSU de thérapie embryonnaire et cellulaire, a déclaré que la recherche continuera à mieux comprendre comment les chromosomes s'apparient et se séparent fidèlement pour créer des ovocytes avec le nombre correct de chromosomes. Les embryons ne se développeront généralement pas s’ils ont trop ou pas assez de chromosomes, une condition connue sous le nom d’aneuploïdie.
Mitalipov a noté que même dans la reproduction naturelle, seulement un tiers environ des embryons se transforment en blastocystes.
« L'aneuploïdie est assez courante dans les œufs humains, surtout avec le vieillissement », a-t-il déclaré.
Les chercheurs ont noté que la publication représente une étape scientifique, mais qu'il reste beaucoup à faire avant que la technique soit prête à établir une grossesse chez l'homme.
« Bien que notre étude démontre le potentiel de la mitoméiose pour la gamétogenèse in vitro, à ce stade, elle reste simplement une preuve de concept et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour garantir l'efficacité et la sécurité avant de futures applications cliniques », écrivent les auteurs.
