Infertilité masculine, voici pourquoi certains hommes ne produisent pas de spermatozoïdes : l’étude

Pourquoi certains hommes ne produisent-ils pas de sperme ? Les chercheurs impliqués dans la lutte contre l’infertilité tentent depuis longtemps de répondre à cette question, une pathologie qui touche des millions de couples dans le monde et qui dans la moitié des cas a pour origine un problème masculin. En particulier, 10 % des hommes infertiles ont peu de spermatozoïdes, pas assez pour féconder un ovule, voire pas du tout.

J’étudie

Une étude publiée dans « Science Advances », menée par des scientifiques du Stowers Institute for Medical Research des États-Unis en collaboration avec des collègues du Wellcome Center for Cell Biology de l’Université d’Édimbourg en Écosse, identifié la cause du manque de synthèse des spermatozoïdes: c’est la mutation d’une petite partie au sein d’une protéine, l’une des nombreuses « briques » qui constituent une grande structure de pont cruciale pour la production de gamètes, les cellules sexuelles mâles et femelles. Les auteurs espèrent que cette découverte ouvrira la voie à des thérapies ciblées.

“Une cause importante de l’infertilité masculine est l’incapacité à produire des spermatozoïdes.” Mais “si vous savez exactement ce qui ne va pas, il existe des technologies émergentes qui peuvent potentiellement résoudre le problème”, déclare Scott Hawley, chercheur au Stowers Institute, directeur du laboratoire qui a publié les travaux avec Owen Davies du Wellcome Centre.

Les chercheurs ont concentré leur attention sur “une structure protéique semblable à un pont réticulaire”, appelé complexe synaptonémique et qui, chez la plupart des espèces dont la reproduction se fait sexuellement – y compris les humains – doit être formé de manière adéquate pour permettre la synthèse des spermatozoïdes et des ovules. L’équipe dirigée par Katherine Billmyre du Hawley Lab a On a compris, grâce à des tests sur des souris, que “la modification d’un seul point bien précis de ce pont provoque son effondrement conduisant à l’infertilité”.

Le processus de division cellulaire qui donne naissance aux spermatozoïdes et aux ovules est appelé méiose et comporte plusieurs phases, dont la formation du complexe synaptonémique. “Comme un pont”, expliquent les scientifiques, cette structure protéique “maintient les paires de chromosomes en place, permettant ainsi les échanges génétiques nécessaires à la séparation correcte des chromosomes en spermatozoïdes et en ovules”. Parce que « les défauts de la méiose contribuent de manière significative à l’infertilité », précise Billmyre, il est essentiel de comprendre comment se forme le complexe synaptonémique et ce qui peut mal se passer lors de la construction de ce pont.

Des recherches antérieures ont déjà examiné de nombreuses protéines qui composent le complexe synaptonémique et comment elles interagissent les unes avec les autres, identifiant diverses mutations liées à l’infertilité masculine. Les auteurs de la nouvelle étude se sont toutefois concentrés sur une protéine qui a pour tâche de former les réseaux de ce « pont de la vie » et qui possède une partie commune aux humains, aux souris et à la plupart des autres vertébrés. Un élément qui suggère à quel point cette zone peut être indispensable au bon assemblage du complexe synaptonémique. En utilisant une technique d’édition génétique – le “couper-coller” de l’ADN – les scientifiques ont tenté d’apporter diverses mutations à la protéine choisie, localisées dans une très petite zone qu’ils considéraient comme potentiellement cruciale. Ils l’ont fait sur des souris, pouvant ainsi tester pour la première fois l’effet de différentes mutations sur des animaux vivants.

“Nous nous sommes concentrés sur une minuscule région d’une seule protéine au sein de cette gigantesque structure” qu’est le complexe synaptonémique, car “nous étions presque sûrs” qu'”une cause importante d’infertilité” pouvait être là, souligne Hawley. Eh bien, « une seule mutation », parmi celles prédites par les expériences de modélisation et de test, « a été vérifiée comme responsable de l’infertilité », rapportent les auteurs. Et “la molécule qui”, mutée, “a provoqué l’infertilité chez la souris – soulignent-ils – fonctionne probablement de la même manière chez l’homme”. Pour Billmyre, ce qui est « vraiment excitant », c’est que « nos recherches peuvent nous aider à comprendre un processus fondamental nécessaire à la vie ». Et comme le dit Hawley, savoir ce qui peut mal tourner aidera la science à l’éviter.