Les spermatozoïdes mobiles sont difficiles à collecter avec un trieur de cellules conventionnel car ils sont vulnérables aux dommages physiques.
Une collaboration de recherche entre les universités de Kumamoto et de Kyoto au Japon a développé une technique qui utilise un trieur de cellules avec une technologie de puce microfluidique pour réduire les dommages cellulaires et améliorer les taux de fécondation in vitro (FIV).
Cette recherche devrait augmenter les taux de FIV pour améliorer la production d'animaux et de bétail expérimentaux et pourrait être utilisée comme traitement de fertilité en médecine reproductive humaine.
Il est important de sélectionner des spermatozoïdes fertiles avec une bonne motilité pour obtenir des taux de FIV élevés. Les trieurs de cellules conventionnels utilisent la cytométrie en flux pour séparer des cellules spécifiques par type et peuvent être utilisés pour sélectionner les spermatozoïdes. Cependant, comme les spermatozoïdes sont sensibles aux dommages physiques, il est extrêmement difficile de les séparer sans affecter la motilité.
Pour réduire les dommages aux spermatozoïdes, l'équipe de recherche du professeur Toru Takeo à l'Université de Kumamoto a essayé de développer une technique de sélection des spermatozoïdes en utilisant un trieur de cellules avec une technologie de puce microfluidique qui réduit les effets néfastes sur les cellules.
Les dispositifs microfluidiques ont des structures de canaux minuscules avec une largeur et une profondeur entre plusieurs à plusieurs centaines de micromètres et sont largement utilisés dans la recherche chimique et biotechnologique.
Tout en étudiant les conditions optimales de séparation des spermatozoïdes d'un milieu de culture avec leur appareil, les chercheurs ont réussi à collecter des spermatozoïdes de souris qui maintenaient leur motilité.
En outre, la FIV à l'aide de spermatozoïdes collectés avec cet appareil a produit des ovules fécondés et les embryons se sont développés en souris néonatales après avoir été transplantés chez des souris femelles.
Cette nouvelle technologie peut également être utilisée pour améliorer la FIV. Au stade final de la maturation, avant la pénétration et la fécondation des ovules, les spermatozoïdes subissent des changements morphologiques et physiologiques appelés réaction acrosomique qui les rendent prêts à féconder un ovule.
Pour tester s'ils pouvaient augmenter la fertilité, les chercheurs ont préparé une substance fluorescente qui se lie aux spermatozoïdes fertiles et a utilisé l'appareil pour les trier des spermatozoïdes non fertiles. Des expériences de comparaison FIV ont révélé que le sperme fertile avait un taux de fécondation plus élevé que le sperme non fertile.
Nous nous attendons à ce que nos recherches puissent être utilisées pour augmenter le taux de réussite de la FIV chez les animaux et pour les traitements de fertilité en médecine reproductive humaine. Combiné avec des techniques d'étiquetage des chromosomes sexuels dans le sperme, nous pouvons même être en mesure d'élever sélectivement des mâles ou des femelles chez des animaux de laboratoire et du bétail.
Toru Takeo, professeur, Université de Kumamoto
La source:
Référence de la revue:
Nakao, S., et al. (2020) Sélection réussie de spermatozoïdes de souris à haute viabilité et fertilité à l'aide d'un trieur de cellules à puce microfluidique. Rapports scientifiques, est ce que je.
