Les œufs humains primitifs ont mûri en laboratoire pour la première fois

Par Jessica Hamzelou

Les œufs humains ont été mûris de leur état le plus primitif jusqu’à leur développement complet en laboratoire pour la première fois. Les ovules qui en résultent sont prêts à être fécondés et, s’ils sont en bonne santé, pourraient en théorie être utilisés pour faire progresser les traitements de FIV ainsi que pour aider les femmes atteintes d’un cancer lorsqu’elles étaient jeunes.

 » C’est vraiment excitant ”, dit Michael Dahan du Centre universitaire de santé McGill à Montréal, au Canada, qui n’a pas participé au travail. « Il a le potentiel d’améliorer le traitement. »

Les scientifiques tentent depuis des années de développer des ovules et des spermatozoïdes humains en laboratoire, afin de mieux comprendre le fonctionnement de ces cellules et d’améliorer les traitements pour le nombre croissant de couples et d’individus infertiles. Mais jusqu’à présent, ils ne l’ont géré que chez des animaux comme des souris.

« Travailler avec du tissu de souris est incroyablement facile », explique Evelyn Telfer de l’Université d’Édimbourg, qui a dirigé le nouveau travail. « La composition des tissus humains est très différente et n’est pas simple. »Cela est en partie dû à la présence de plusieurs cellules de soutien qui entourent l’œuf, ce qui le rend plus difficile d’accès et de travail, dit-elle.

L’équipe de Telfer a surmonté cet obstacle en persévérant dans sa technique pendant des années, la peaufinant continuellement pour obtenir les conditions propices à la croissance des œufs. ” Nous avons été optimistes « , dit Telfer. Dans leur procédure, l’équipe commence avec de minuscules morceaux de tissu ovarien, prélevés sur 10 femmes volontaires lors d’une chirurgie par césarienne.

L’équipe recherche ensuite ce qu’on appelle des « follicules primordiaux” – de petites structures qui ont chacune le potentiel de libérer un ovule. On pense que les femmes naissent avec tous les follicules qu’elles auront jamais. La plupart des follicules restent inactifs pendant la vie d’une femme, mais certains commencent à se développer afin de libérer un ovule lors de l’ovulation.  » Chez les humains, ils peuvent rester là pendant 40 ans avant de commencer à grandir ”, explique Telfer.

À maturité complète

Les follicules primordiaux sont ensuite placés dans un liquide riche en nutriments, où ils commencent à se développer. Il n’y a pas d’ingrédient particulier qui stimule la croissance, dit Telfer. Elle croit que l’acte de couper l’ovaire est suffisant pour activer le développement. Cela rejoint les résultats d’un groupe japonais, qui coupe essentiellement des morceaux d’ovaires de femmes et les réimplante pour améliorer leur fertilité.

Telfer et ses collègues ont ensuite retiré les ovules individuels de chaque follicule et se sont concentrés sur les faire pousser seuls à une taille que vous verriez à l’ovulation.

Alors que certains des œufs ont échoué en cours de route, une fraction a continué à se développer jusqu’à un état de maturité complète. L’équipe a pu dire que ces œufs étaient prêts à être fécondés car ils avaient subi une étape clé de la division cellulaire, au cours de laquelle le nombre de chromosomes est divisé par deux. Le résultat final est un gros ovule avec 23 chromosomes non appariés – prêts à être combinés avec un spermatozoïde – et une sphère de cytoplasme beaucoup plus petite contenant les autres chromosomes, connue sous le nom de corps polaire. Ceux-ci ont tendance à se décomposer dans le corps d’une femme.

Sur les 310 follicules primordiaux avec lesquels l’équipe a commencé, 87 ont survécu à la phase initiale de l’expérience. À partir de ceux-ci, l’équipe a pu obtenir 32 œufs complètement matures. L’ensemble du processus a pris entre 21 et 22 jours.

Ces ovules sont techniquement prêts à être fécondés avec du sperme. L’équipe n’a pas encore de licence pour le faire, mais en a demandé une. Si elle peut conduire à des embryons sains, la technique pourrait potentiellement être utilisée dans une gamme de traitements de fertilité.

Les jeunes filles atteintes de cancers se font souvent enlever des morceaux de leurs ovaires avant de recevoir des traitements qui peuvent endommager leur réserve d’ovules. L’idée est de réimplanter le tissu lorsque les filles sont plus âgées et prêtes à fonder une famille. Mais parfois, ce n’est pas idéal – le tissu peut contenir des cellules cancéreuses résiduelles, par exemple.

Meilleure FIV

La technique de Telfer pourrait fournir une alternative. Si des ovules matures pouvaient être développés à partir du tissu ovarien en laboratoire, ceux-ci pourraient être fécondés dans le cadre de la FIV, ne permettant que l’implantation des embryons résultants.

En théorie, la technique pourrait également être utilisée pour améliorer la FIV. À l’heure actuelle, les femmes qui optent pour la FIV reçoivent des traitements hormonaux souvent épuisants, qui déclenchent la libération de plusieurs ovules. Ceux-ci sont ensuite collectés et fécondés avec du sperme dans le laboratoire. Parfois, les œufs peuvent être trop immatures pour être utilisés, dit Dahan. Dans ces cas, il y a une chance que la nouvelle technique les amène à zéro, augmentant le nombre total disponible pour la FIV et augmentant les chances d’une femme de concevoir. « C’est quelque chose que nous pourrions utiliser pour aider au développement que nous aurions dû jeter dans le passé”, dit-il.

Il existe d’autres avantages potentiels pour la FIV. Si le tissu ovarien peut être utilisé pour obtenir des ovules matures en laboratoire, pourquoi ne pas contourner complètement les traitements hormonaux et l’extraction des ovules? La chirurgie pour enlever un morceau d’ovaire est invasive et les risques ne seraient pas justifiés dans la plupart des cas, explique Dahan. Mais pour les femmes qui subissent déjà une intervention chirurgicale, comme pour l’endométriose – une cause fréquente d’infertilité féminine – cela pourrait être une option à l’avenir, dit-il.

Avant cela, l’équipe devra s’assurer que les œufs sont en bonne santé. Bien qu’ils semblent mûrs, ils ne sont pas identiques à ceux libérés par les ovaires. En particulier, les corps polaires qu’ils produisent sont beaucoup plus grands que la normale – au moins deux fois la taille, dit Telfer.

Cela pourrait être inoffensif, car les corps polaires sont de toute façon jetés, mais si les œufs perdent de précieux cytoplasmes – y compris les compartiments fournissant de l’énergie qu’ils contiennent – ils pourraient en résulter.

En attendant, Mme Telfer espère que la technique l’aidera, elle et d’autres, à mieux comprendre comment les œufs se développent et ce qui ne va pas dans les troubles de la fertilité qui entraînent un manque d’œufs, ce qu’on appelle l’insuffisance ovarienne primaire. ”Il y a plusieurs conditions dans lesquelles les femmes perdent leurs œufs beaucoup plus tôt dans la vie, ou elles ne grandissent pas », dit-elle. « Si nous pouvions comprendre le processus we nous pourrions développer des traitements pour cela.”