Un système avancé de sélection des spermatozoïdes Des scientifiques de l'Université de la Ville de Hong Kong (CityUHK) ont annoncé une solution pour les hommes souffrant de spermatozoïdes à faible motilité.
La recherche, publiée dans Moyen sous l'éditeur Cellule Presseindique que dans les échantillons contenant seulement 1 % de spermatozoïdes vivants, le pourcentage moyen de spermatozoïdes vivants peut être élevé à 76 % après sélection. Les taux de réussite de la fécondation, du clivage, des embryons précoces et des blastocystes ont également été significativement élevés.
La recherche souligne les avantages de la sélection non invasive des spermatozoïdes à haut débit via leurs métabolites énergétiques, en sélectionnant des spermatozoïdes vivants à partir d'échantillons de spermatozoïdes immobiles avec une précision de plus de 90 % et en améliorant considérablement les résultats de fécondation pour les patients atteints d'asthénozoospermie totale.
Le système de criblage/sélection de cellules individuelles, appelé BLASTO-chip, est basé sur la technologie des gouttelettes microfluidiques et sur un matériau hydrogel transformable. Le système permet une sélection automatique à haut débit et sans marquage des spermatozoïdes, apportant de l'espoir aux patients atteints d'asthénozoospermie, une condition d'infertilité dans laquelle un homme produit des spermatozoïdes à faible motilité.
La sélection cellulaire repose généralement sur l'utilisation de protéines ou d'autres molécules présentes à la surface ou à l'intérieur de la cellule comme marqueurs. Cependant, l'application des marqueurs cellulaires est limitée dans certains scénarios, ce qui rend impossible l'identification de types de cellules spécifiques (par exemple, les cellules tumorales circulantes et les cellules souches stromales), et les marqueurs ajoutés aux marqueurs peuvent interférer avec l'activité cellulaire.
Dirigée par Michael Yang, professeur titulaire de la chaire Yeung Kin Man de sciences biomédicales à CityUHK, en collaboration avec des équipes interdisciplinaires en Chine, l'équipe a utilisé la technologie des gouttelettes microfluidiques et un matériau hydrogel transformable pour analyser l'activité métabolique de cellules individuelles, isolant et enrichissant efficacement des populations cellulaires spécifiques. La sélection des spermatozoïdes pour la reproduction assistée est la première application du système BLASTO-Chip.
La sélection des spermatozoïdes, une étape cruciale de la procréation médicalement assistée, repose généralement sur des paramètres physiques simples, tels que la morphologie ou la motilité. En raison de la très faible motilité des spermatozoïdes, voire de leur absence totale, chez les patients atteints d'asthénozoospermie, la technologie actuelle ne permet de sélectionner que de manière aveugle les spermatozoïdes potentiellement vivants en fonction de leur morphologie en vue d'une fécondation ultérieure. Le taux de fécondation pour une telle sélection à l'aveugle n'est que de 10 à 20 %, contre plus de 80 % pour les échantillons de sperme standard.
Il existe donc un besoin clinique d'améliorer la technologie de sélection des spermatozoïdes. Étant donné que les spermatozoïdes sélectionnés seront utilisés pour la fécondation ultérieure, la technologie améliorée doit être exempte de marquage et intacte. Détecter l'activité biochimique sans procédures invasives ni dommages aux spermatozoïdes constitue un défi technique important.
Nous utilisons la technologie des gouttelettes microfluidiques pour encapsuler les spermatozoïdes individuels dans des gouttelettes. Les spermatozoïdes les plus vigoureux produisent des substances métaboliques acides par respiration, ce qui favorise la transformation de la gouttelette en hydrogel, atteignant ainsi l'objectif de sélection de spermatozoïdes de haute qualité.
Michael Yang, professeur titulaire de la chaire Yeung Kin Man en sciences biomédicales à CityUHK
Xianjin Xiao de l'Université des sciences et technologies de Huazhong, et co-auteur correspondant de l'article, publié dans Moyenaffirme que le projet combine de nouvelles techniques bioanalytiques et des biomatériaux innovants avec l'activité physiologique des cellules pour obtenir un processus automatisé, à haut débit et sans marquage des spermatozoïdes. Il répond à un besoin médical non satisfait et présente un potentiel clinique important.
Yang ajoute que la plateforme a été appliquée avec succès à l'encapsulation déterministe de cellules individuelles, y compris la sélection de clones uniques à haut débit, ainsi qu'à l'isolement et à l'enrichissement des cellules souches adipeuses.
Profitant des opportunités de développement offertes par le Centre international d'innovation scientifique et technologique de la région de la Grande Baie de Guangdong-Hong Kong-Macao, l'équipe vise à achever la validation clinique le plus rapidement possible pour mettre le produit sur le marché et contribuer à la santé humaine.
