Des follicules fonctionnels créés pour la première fois à partir de cellules souches chez la souris:

Une avancée majeure en biologie reproductive : des follicules artificiels à partir de cellules souches

Des biologistes moléculaires de l'université de Kyushu (Japon), dirigés par le professeur Katsuhiko Hayashi, ont réalisé une avancée scientifique majeure dans le domaine de la gamétogenèse in vitro (GIV) . Cette technologie innovante permet de reprogrammer des cellules somatiques, y compris des cellules cutanées, en cellules souches pluripotentes induites. À partir de celles-ci, il est ensuite possible d'obtenir des cellules reproductrices à part entière. Cette technique ouvre de nouvelles perspectives dans le traitement de l'infertilité, en particulier chez les personnes qui ont perdu leur fertilité en raison d'une maladie ou de changements liés à l'âge.

Les travaux de l'équipe du professeur Hayashi ont débuté en 2016, lorsqu'ils ont réussi pour la première fois à obtenir des ovules de souris à partir de cellules souches. Cependant, à ce stade, des tissus ovariens étaient nécessaires pour achever le processus, car ils créaient un microenvironnement spécifique nécessaire au développement des ovocytes. Au cours des cinq années suivantes, les scientifiques se sont efforcés d'éliminer cette dépendance en se fixant l'objectif ambitieux de créer un système in vitro entièrement autonome, ne nécessitant pas de tissus biologiques.

Après de longues recherches, les scientifiques japonais ont réussi à cultiver à partir de cellules souches des structures tridimensionnelles similaires aux follicules ovariens naturels. Ces structures fonctionnent comme des « incubateurs » biologiques, créant les conditions dans lesquelles les ovocytes peuvent mûrir et se transformer en cellules reproductrices viables. Cette approche révolutionnaire a été rendue possible grâce à l'activation et à la suppression de quatre gènes clés : WNT, BMP4, SHH et FGF. Chacun d'entre eux joue un rôle important dans la différenciation cellulaire et le développement des tissus. Le réglage précis de leur expression a permis de modéliser les processus naturels de la folliculogenèse.

Les résultats expérimentaux se sont révélés impressionnants. Les ovules obtenus en laboratoire ont été fécondés et transplantés avec succès dans l'organisme de souris femelles. Une grossesse s'est déclarée et des petits en parfaite santé ont vu le jour. Leur développement physiologique, leur activité génétique et leur comportement ne différaient pas de ceux des souris conçues naturellement. Cela a confirmé la viabilité des cellules obtenues et l'efficacité du système mis au point.

Cette découverte suscite un intérêt particulier dans le contexte de la médecine reproductive clinique. La possibilité de créer des ovules à partir de cellules somatiques pourrait potentiellement sauver des femmes souffrant d'épuisement ovarien prématuré, des patientes atteintes d'un cancer après une chimiothérapie et des couples suivant un traitement de longue durée contre l'infertilité. Toutefois, les scientifiques soulignent qu'il reste encore un long chemin à parcourir avant que le GIV puisse être utilisé chez l'être humain : des recherches supplémentaires sur la sécurité, l'étude de la stabilité du génome et l'exclusion du risque de mutations sont nécessaires. En outre, l'utilisation de cette technologie soulève de sérieuses questions bio-éthiques et juridiques.

Malgré les défis à relever, la découverte du professeur Hayashi est déjà reconnue comme l'une des étapes les plus importantes de la biologie reproductive moderne. Elle élargit la compréhension scientifique des processus de maturation des ovules et pourrait à l'avenir changer radicalement l'approche du traitement de l'infertilité. La création moléculaire de gamètes, qui semblait encore récemment relever de la science-fiction, devient réalité.

La publication de ces données dans la prestigieuse revue scientifique Science souligne l'importance de cette recherche et témoigne de son haut niveau scientifique. C'est un signal pour la communauté scientifique et médicale mondiale : les technologies GIV sortent progressivement des laboratoires et se rapprochent d'une application pratique dans la médecine du futur.

Kyushu University. (2021). Building the ovarian environment from stem cells. https://www.kyushu-u.ac.jp/en/researches/view/217/