Les chances de restaurer la fertilité grâce à la greffe de cellules souches de spermatozoïdes sont aussi aléatoires qu'un tirage au sort. Mais une équipe de scientifiques a développé une nouvelle stratégie qui sert de «pièce pondérée» qui peut favorablement truquer les chances d'obtenir des résultats où la fertilité est restaurée avec succès.

La capacité des cellules souches à réparer les fonctions altérées des tissus hôtes après la transplantation a été une percée vitale dans le traitement de maladies auparavant incurables. Tout comme un tirage au sort, cependant, le sort des cellules souches transplantées est imprévisible. Ils peuvent choisir l'auto-renouvellement, se développer dans un autre type de tissu ou mourir.

Les cellules souches spermatogoniales suivent le même destin stochastique d'imprévisibilité des résultats. Mais un groupe de scientifiques de la fertilité dirigé par Yoshiaki Nakamura de l'Université d'Hiroshima a découvert une nouvelle méthode qui a renversé favorablement les chances et réussi à inverser l'infertilité masculine chez la souris - ce qui est très prometteur pour les applications futures dans la régénération du sperme humain après un traitement contre le cancer et le repeuplement des espèces menacées et en voie de disparition. Les résultats de leur étude sont publiés dans la revue Cellule Cellule Souches.

« La greffe de cellules souches spermatogoniales promet de nombreuses applications telles que le traitement de l'infertilité chez l'homme et la préservation de la diversité génétique. Pourtant, actuellement, son inefficacité exclut l'application pratique de cette technologie », a déclaré Nakamura, professeur adjoint à la Graduate School of Integrated Sciences for Life de HU.

"Nos connaissances sur le devenir des cellules souches spermatogoniales individuelles et de leurs descendants après la transplantation restent peu développées, ce qui limite le potentiel de développement de nouvelles stratégies pour augmenter les efficacités de transplantation actuellement faibles", a-t-il ajouté.

En examinant de près la résolution unicellulaire, l'équipe internationale de scientifiques japonais et britanniques a suivi le sort des cellules souches spermatogoniales transplantées chez la souris. Ils ont implanté des cellules souches de sperme de souris normales chez des souris infertiles et ont découvert que seule une infime fraction se repeuple à long terme sous forme de spermatogonies actives et que le reste se transforme en un type de cellule différent - un processus appelé différenciation - ou cesse d'exercer sa fonction et mourir.

À l'aide de ces connaissances, ils ont développé une nouvelle méthode qui peut ajuster artificiellement le sort des cellules souches du sperme pour augmenter la probabilité de repeuplement à un niveau où la fertilité est restaurée. Ils ont brièvement introduit un inhibiteur de la synthèse de l'acide rétinoïque après la transplantation, qui a temporairement empêché les cellules souches du sperme du donneur de se différencier. L'inhibiteur chimique a aidé à orchestrer un résultat où les cellules souches choisissent un destin d'auto-renouvellement.

"Nous avons démontré que l'efficacité du repeuplement des cellules souches spermatogoniales transplantées augmentait en ajustant leur destin stochastique", a déclaré Nakamura, ajoutant que la prochaine étape de leurs recherches consiste à confirmer si leur nouvelle stratégie fonctionnera également pour le bétail et éventuellement les humains.

"Mon objectif final est d'appliquer la greffe de cellules souches spermatogoniales pour la fertilité des individus mâles atteints de cancer après une chimiothérapie ou la préservation de la diversité génétique chez les animaux de ferme et les animaux sauvages rares ou en voie de disparition", a-t-il déclaré.

Matériaux fourni par Université d'Hiroshima.