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Actualité | Du tissu testiculaire congelé produit des spermatozoïdes après 23 ans, un nouvel espoir pour la fertilité des survivants d’un cancer pédiatrique
Actualité | Du tissu testiculaire congelé produit des spermatozoïdes après 23 ans, un nouvel espoir pour la fertilité des survivants d’un cancer pédiatrique
Une étude majeure menée par l’Université de Pennsylvanie et d’autres établissements, puis publiée dans PLoS Biology, a montré que du tissu testiculaire de rat congelé pendant plus de 23 ans pouvait reprendre la production de spermatozoïdes après transplantation chez des souris infertiles. Bien que cette production ait été moins efficace qu’avec des échantillons frais ou congelés récemment, ce résultat important conforte le potentiel d’utilisation clinique des tissus conservés à long terme.
La principale conclusion est que les cellules souches spermatogoniales (SSC) du tissu testiculaire peuvent conserver leur potentiel fonctionnel in vivo même après une congélation prolongée. Elles pourraient à l’avenir offrir des options de préservation de la fertilité aux enfants dont la fertilité est altérée par une chimiothérapie ou une radiothérapie anticancéreuse.
Survie, récupération et production de spermatozoïdes après une conservation extrême
L’équipe a utilisé du tissu testiculaire de rats Sprague-Dawley. Les échantillons ont été répartis entre un groupe congelé à court terme, conservé pendant moins de 4 mois, et un groupe congelé à long terme, conservé pendant plus de 23 ans. Tous les tissus ont été conservés dans de l’azote liquide à très basse température.
Les chercheurs ont ensuite isolé les SSC et les ont transplantées dans les testicules de souris dépourvues de leurs propres cellules germinales, ce qui a permis d’évaluer la capacité des cellules transplantées à produire des spermatozoïdes sans interférence des cellules germinales de l’hôte.
Les résultats ont montré que :
Les échantillons frais, congelés à court terme et congelés à long terme ont tous formé des colonies spermatogènes chez les souris, déclenchant effectivement la spermatogenèse.
Cependant, le groupe congelé à long terme a formé nettement moins de colonies, et certaines présentaient un arrêt de la différenciation : la spermatogenèse s’interrompait à un stade immature, sans produire de spermatozoïdes matures.
Le séquençage de l’ARN unicellulaire a servi à comparer l’expression des gènes entre les groupes. Les chercheurs ont constaté que :
Quelle que soit la durée de conservation, les échantillons congelés présentaient des différences nettes d’expression génique par rapport aux tissus frais ainsi que des signes typiques de cryolésion.
Dans les échantillons congelés à long terme, les voies de signalisation des cellules souches restaient actives, mais les signaux de différenciation étaient altérés. Les cellules conservaient des caractéristiques de cellules souches, mais leur capacité à devenir des spermatozoïdes matures était réduite.
Cellules souches spermatogoniales : préserver les germes de la fertilité future
Les SSC sont des cellules rares, mais essentielles, capables de s’autorenouveler et de produire des spermatozoïdes tout au long de la vie. Avant la puberté, les enfants ne produisent pas encore de spermatozoïdes, mais leurs testicules contiennent déjà des SSC. En théorie, ces cellules pourraient être prélevées, congelées, puis transplantées ultérieurement afin de préserver la fertilité.
Cette étude a évalué la capacité des SSC à récupérer après une congélation extrêmement longue et abordé la question ancienne de l’éventuelle limitation du potentiel reproductif futur par la durée de conservation.
Données précliniques chez des primates non humains
Bien que cette étude ait utilisé des modèles de rongeurs, le concept a déjà été testé chez des animaux plus proches de l’être humain. Des expériences antérieures menées chez des macaques rhésus ont montré que du tissu testiculaire transplanté pouvait produire des spermatozoïdes et même aboutir à une descendance.
Ces avancées suggèrent une possible application clinique future, en particulier pour les enfants qui ne peuvent pas conserver leur sperme avant un traitement anticancéreux, et pourraient leur permettre de devenir pères biologiques après leur guérison.
Limites et perspectives : la durée de conservation influe sur la qualité
Les chercheurs soulignent que, même si des SSC congelées pendant 23 ans ont pu être réactivées, la moindre efficacité de production des spermatozoïdes et l’altération de la différenciation restent des préoccupations importantes. Les futurs protocoles chez l’être humain devront tenir compte des effets de la durée de conservation et améliorer les méthodes de congélation et de récupération.
Plus important encore, il n’existe actuellement aucune méthode fiable pour multiplier les SSC humaines en quantité suffisante pour un usage clinique, ce qui constitue un domaine de recherche majeur.
Résumé
Cette étude dirigée par Whelan et ses collègues (DOI : 10.1371/journal.pbio.3001618) est la première à démontrer clairement que du tissu testiculaire peut conserver sa capacité à produire des spermatozoïdes après une congélation extrêmement longue, même si sa fonction reste partiellement limitée.
Ces résultats approfondissent la compréhension des limites de conservation des tissus reproductifs et offrent un espoir pour la préservation de la fertilité en cas de cancer pédiatrique, laissant entrevoir une possible « capsule temporelle » clinique de la fertilité.
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