En soumettant, vous acceptez notre Politique de confidentialité pour traiter les informations de contact et de demande que vous fournissez, acceptez notre Conditions d'utilisation et acceptez que nous puissions vous contacter au sujet de cette demande.
Actualités | Des spermatozoïdes imprimés en 3D pourraient transformer le traitement de l’infertilité masculine
Actualités | Des spermatozoïdes imprimés en 3D pourraient transformer le traitement de l’infertilité masculine
Dans un laboratoire de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC), au Canada, une recherche digne de la science-fiction se rapproche peu à peu de la réalité. Ryan Flannigan, professeur adjoint en sciences urologiques et spécialiste de la médecine reproductive masculine, et son équipe tentent de créer des spermatozoïdes grâce à l’impression 3D. Cette avancée pourrait offrir une possibilité sans précédent aux hommes qui ne peuvent actuellement pas envisager de paternité biologique.
« Nous remettons en question les pratiques médicales établies, explique Ryan Flannigan. Je reçois chaque jour des patients atteints d’azoospermie non obstructive (ANO), dont beaucoup ne disposent d’aucune option thérapeutique. Cela nous oblige à repenser fondamentalement le problème pour trouver une solution novatrice. »
Infertilité masculine : une moitié du problème souvent négligée
Environ 15% des couples en âge de procréer dans le monde rencontrent des difficultés à concevoir, et les facteurs masculins représentent plus de la moitié des cas. Dans l’une des formes les plus sévères d’infertilité masculine, l’azoospermie non obstructive (ANO), les testicules ne produisent presque aucun spermatozoïde.
Même l’extraction microchirurgicale de spermatozoïdes testiculaires (mTESE) ne réussit que dans environ la moitié des cas. « Le succès dépend de la découverte, parmi des milliards de cellules testiculaires, d’une zone minuscule capable de produire des spermatozoïdes, explique Ryan Flannigan. Certains hommes peuvent réellement n’en avoir aucun ; nous devons donc mettre au point une technologie qui leur offre une possibilité de paternité biologique. »
Imprimer des cellules testiculaires en 3D pour créer une fabrique de spermatozoïdes en laboratoire
L’équipe de recherche utilise la bio-impression 3D pour reconstruire l’architecture cellulaire du tissu testiculaire humain. Elle imprime non seulement des cellules, mais aussi un microenvironnement complexe reproduisant les tubes séminifères, où se développent les spermatozoïdes.
« La production des spermatozoïdes ne repose pas sur une seule cellule. C’est un processus complexe qui fait intervenir les contacts et les signaux entre plus de 20 types de cellules, explique Ryan Flannigan. Nous ne faisons pas simplement croître des cellules ; nous créons un environnement. »
L’équipe a mis au point un modèle imprimé en 3D hautement biomimétique afin d’accueillir des cellules souches testiculaires humaines. En modulant les facteurs de croissance et les nutriments, elle tente d’amener ces cellules à se différencier en spermatozoïdes matures.
Une collaboration scientifique interdisciplinaire pour faire de la science-fiction une réalité
« Cette recherche ne pourrait progresser sans collaboration interdisciplinaire », souligne Ryan Flannigan. Son équipe réunit notamment des spécialistes de la biologie computationnelle, de la modélisation mathématique, de la médecine reproductive et de l’ingénierie des matériaux.
Faraz Hach et Geoffrey Schiebinger, chercheurs à l’UBC, contribuent à l’analyse des données de séquençage unicellulaire et à l’identification des voies d’expression génique aux différents stades de différenciation. « Nous devons comprendre quels signaux sont nécessaires à chaque étape pour guider progressivement une cellule souche jusqu’au stade de spermatozoïde. »
L’équipe collabore également avec Stephanie Willerth, de l’Université de Victoria, afin de développer des bio-encres améliorant la précision d’impression et la compatibilité cellulaire. « Une bio-encre ne doit pas seulement permettre d’imprimer ; elle doit aussi favoriser la croissance des cellules, la signalisation et le développement des structures. »
Médecine de précision : le traitement de l’infertilité ne sera pas uniforme
Ryan Flannigan explique : « La physiologie moléculaire de chaque patient est unique. Le traitement de l’infertilité devra donc être personnalisé, et non identique pour tous. »
Les recherches de l’équipe montrent que, chez certains patients atteints d’azoospermie, le problème réside dans le dysfonctionnement des cellules de soutien plutôt que dans les cellules souches elles-mêmes. « Si nous parvenons à réparer ces cellules de soutien ou à fournir les bons signaux, nous pourrions activer des cellules jusque-là incapables de produire des spermatozoïdes. »
Les futurs traitements pourraient donc non seulement régénérer des spermatozoïdes, mais aussi être adaptés à l’état de chaque patient, concrétisant ainsi la médecine de précision.
L’application clinique reste lointaine, mais les progrès sont porteurs d’espoir
Cette technologie en est encore à un stade expérimental précoce et son utilisation chez l’être humain reste lointaine. Ryan Flannigan reconnaît qu’il faudra davantage de financements, des études de biosécurité plus complexes ainsi qu’un examen éthique et réglementaire.
« Mais notre objectif est clair : permettre un jour à cette technologie d’aider les patients auxquels la médecine n’offre actuellement aucune solution. »
En chemin, l’équipe continuera à élucider les mécanismes moléculaires de l’infertilité masculine et à ouvrir de nouvelles pistes de recherche.
Source de l’article :
Informations recueillies en ligne