Des gamètes bientôt produits in vitro ? Des chercheurs obtiennent des spermatozoïdes immatures à partir de cellules sanguines
Dans une étude publiée dans la revue Cell Stem Cell[1], des scientifiques ont présenté une méthode permettant de transformer des cellules issues du sang humain en cellules précurseurs de spermatozoïdes, dans un environnement similaire à celui d’un « mini-testicule ».
Les premiers stades de développement de spermatozoïdes obtenus dans des « mini-testicules » de souris
Les chercheurs sont partis de cellules souches pluripotentes induites (iPS) issues de cellules sanguines humaines ou de tissu conjonctif de macaques rhésus. En les exposant à des « signaux chimiques spécifiques », ils sont parvenus à les transformer en cellules de type cellules germinales primordiales (PGCLC[2]), « des versions cultivées en laboratoire des toutes premières cellules de l’embryon qui sont destinées à se développer en cellules germinales », en l’occurrence des spermatozoïdes.
Les cellules germinales ne peuvent pas « mûrir » seules et ont besoin d’un environnement « favorable ». Pour l’obtenir, les chercheurs ont associé des cellules germinales humaines ou de singe à des « cellules de support » issues de fœtus de souris. « Ensemble, ces cellules se sont auto-organisées en une structure tridimensionnelle qu’ils ont appelée «testicule reconstitué xénogénique» (xrTestis), imitant la structure fondamentale d’un testicule naturel ».
A l’intérieur de ce « mini-testicule », des tubules séminifères ont commencé à se former. Il s’agit de structures enroulées situées au sein des testicules, où sont produits les spermatozoïdes. Ce qui s’est développé dans ce « dispositif » ressemblait étroitement, tant par leur apparence que par les profils d’activité génétique, à de véritables cellules germinales humaines au cours des premiers stades du développement des spermatozoïdes, jusqu’au début de la méiose (cf. Gamétogenèse in vitro : des cellules iPS amorcent une méiose hors du corps ; « Mitoméiose » : des ovocytes humains fabriqués en laboratoire par « transfert nucléaire »).
Afin d’assurer leur survie et leur alimentation sanguine, les « structures » xrTestis ont été transplantées dans des reins de souris immunodéficientes, où les cellules ont pu continuer à se développer pendant huit à neuf mois. Une durée « bien plus longue que ce qui est possible dans une boîte de Petri standard ».
97% de similitude avec les cellules naturelles
Grâce à ce procédé, les chercheurs ont réussi à générer, à partir de cellules souches, des cellules germinales humaines, des spermatocytes, et, pour la première fois indiquent-ils, des spermatogonies[3] de macaque. Des cellules présentant jusqu’à 97 % de similitude avec les cellules naturelles.
L’étude a également permis d’identifier deux protéines, NANOS3 et DND1, comme étant des « facteurs essentiels » qui maintiennent la viabilité des cellules germinales et les empêchent de se différencier en d’autres types cellulaires. Les chercheurs ont en outre démontré que l’acide rétinoïque, un dérivé de la vitamine A, agit comme « le déclencheur qui initie le processus de maturation de ces cellules ».
Vers la production de gamètes in vitro ?
La capacité à générer des « spermatozoïdes immatures » offre aux chercheurs une « base solide » pour étudier le développement des cellules germinales et explorer les causes génétiques et développementales de l’infertilité masculine avant de tester de nouveaux traitements.
Mais cela pourrait ne pas s’arrêter là. La gamétogenèse in vitro (GIV) pourrait également permettre à deux personnes de même sexe de devenir les parents biologiques d’un enfant. Voire à un individu d’engendrer seul après avoir fait fabriquer les gamètes qui lui « manquent » (cf. Gamétogenèse in vitro : la HFEA recommande une règlementation « plus explicite » ; Vers la ‘production’ d’enfants nés de deux pères).
« Nous sommes encore loin d’une application clinique » : « il reste de nombreux obstacles à surmonter pour parvenir à produire des spermatozoïdes matures en laboratoire », affirme Eoin Whelan, biologiste spécialisé en reproduction à l’université de Pennsylvanie à Philadelphie, qui fait partie de l’équipe de recherche. Mais ces dernières avancées constituent « un pas dans la bonne direction ».
Le régulateur anticipe
Face à des recherches qui avancent toujours plus rapidement (cf. « Unibébés », « bébés multiplex », ou issus biologiquement de deux parents de même sexe : « Les gens ne se rendent peut-être pas compte de la rapidité avec laquelle la science évolue »), le Regulatory Horizons Council, un comité d’experts indépendants chargé de conseiller le gouvernement britannique sur les questions d’innovation technologique, a publié un rapport consacré à la gamétogenèse in vitro, « à titre d’étude de cas ».
« Pour les patients incapables de produire des gamètes viables, pour les survivants du cancer dont le traitement a affecté la fertilité, et pour toutes les personnes pour qui la parentalité biologique est actuellement hors de portée, l’importance de cette avancée est évidente et considérable, avance Lord Willetts, le président du Regulatory Horizons Council. La GIV n’est pas encore prête pour une utilisation clinique et ne le sera peut-être pas avant un certain temps, mais les questions qu’elle soulève sont déjà d’actualité. »
Dès lors, « la question que le rapport pose au gouvernement est de savoir si le cadre réglementaire britannique en matière de procréation médicalement assistée est en mesure d’apporter une réponse conforme à la loi, crédible et dotée d’une légitimité publique, à mesure que la GIV et les technologies connexes progressent. Cela nécessite bien plus qu’un simple ajustement progressif, affirme Lord Willetts. Il faut un cadre qui définisse clairement ce qui est autorisé aujourd’hui, capable de permettre une évaluation rigoureuse à mesure que les données scientifiques s’enrichissent, et suffisamment souple pour s’adapter à l’évolution de la science et des mentalités. »
« La question centrale n’est pas de savoir si le changement va se produire, mais si nous serons prêts lorsqu’il se produira »
D’autres domaines de recherche pourraient d’ailleurs « bénéficier » d’une évolution de la manière dont le Royaume-Uni met en œuvre sa réglementation, anticipe le Pr Robin Lovell-Badge du Francis Crick Institute. Il cite l’édition génétique héréditaire, « un exemple évident » : « bien qu’elles soient encore loin d’être suffisamment sûres, ces méthodes gagnent en précision et en efficacité » (cf. Edition de base : des embryons génétiquement modifiés avec une précision « sans précédent » ? ; Edition génétique d’embryons humains : des financements qui se multiplient). « Les activités et thèmes de recherche connexes – tels que les organoïdes humains, les modèles embryonnaires à base de cellules souches (SCBEM) et la règle des 14 jours – bénéficieraient également d’une attention renouvelée pour la réforme réglementaire dans l’ensemble du secteur de la médecine régénérative », appuie le chercheur (cf. Des chercheurs implantent des embryons humains dans des « modèles » de muqueuse utérine ; Une « feuille de route » pour des recherches sur l’embryon humain jusqu’à 28 jours)
« Le présent rapport ne plaide pas en faveur de l’adoption de la GIV et ne demande pas au gouvernement de se prononcer sur l’opportunité de passer à son utilisation clinique, assure le président de l’instance. Il expose, de manière sérieuse et de manière synthétique, les choix auxquels le Royaume-Uni sera confronté à mesure que la GIV et les technologies associées se développeront : comment l’évaluer, comment la réglementer et comment préserver la confiance du public. » Pour Lord Willetts, « la question centrale n’est pas de savoir si le changement va se produire, mais si nous serons prêts lorsqu’il se produira ».
[1] Eoin C. Whelan et al, Generation of spermatogonia from human and non-human primate pluripotent stem cells, Cell Stem Cell (2026). DOI: 10.1016/j.stem.2026.06.001
[2] primordial germ cell-like cells
[3] Des cellules germinales mâles non développées, présentes dans les testicules
Sources de la synthèse de presse : Nature news, Heidi Ledford (10/07/2026) ; Medical Xpress, Sanjukta Mondal (16/07/2026) ; UK Government (10/07/2026)
