La technique du «sperme radar» pourrait aider à la recherche sur la fertilité masculine

De l'aide pourrait être disponible pour les hommes ayant des problèmes de fertilité.

Des scientifiques anglais ont mis au point une nouvelle technique pour examiner le sperme humain vivant sans le tuer.

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C'est une procédure qui peut faire la distinction entre le bon et le mauvais spermatozoïde.

Cette technique du «sperme radar», parce qu'elle est non destructive, pourrait s'avérer utile car le sperme examiné pourrait être utilisé dans les traitements de fertilité après leur analyse.

Cette approche originale a été mise au point - dans le projet interdisciplinaire de RMN du sperme (résonance magnétique nucléaire) - par des physiciens de l'unité académique de radiologie de l'Université de Sheffield.

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Ils ont travaillé avec des experts en fertilité de l'Unité universitaire de médecine de la reproduction et du développement de l'université.

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Une première dans la recherche sur le sperme

Les professeurs Martyn Paley et Allan Pacey de l'Université de Sheffield ont publié leurs résultats de recherche le mois dernier dans la revue Molecular Human Reproduction.

Ils ont dit que leur technique, la spectroscopie par résonance magnétique (MRS), est la première à examiner et à mesurer avec succès des molécules dans le sperme vivant.

A l'aide d'aimants puissants, MRS fonctionne comme un radar. Il déclenche des impulsions de faible énergie sur un échantillon de sperme à l'intérieur d'un scanner spécialement conçu, qui écoute la réponse des molécules au signal en écho.

Cela, selon les scientifiques, pourrait aider à distinguer les populations de spermatozoïdes bons ou pauvres.

Pacey, PhD, expert en fertilité et professeur d'andrologie à l'Unité de médecine reproductive et développementale de Sheffield, a déclaré que leur étude est la première à montrer qu'il est possible d'utiliser MRS pour obtenir des informations sur les molécules et les métabolites spermatozoïdes.

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"Pour cela, nous devions développer une méthode fiable pour récupérer les spermatozoïdes du plasma séminal - le liquide dans lequel ils sont éjaculés - tout en restant certain que les signaux MRS ne provenaient que des spermatozoïdes," Pacey dit à Healthline.

Paley, PhD, professeur d'imagerie biomédicale au Département des maladies infectieuses, immunitaires et cardiovasculaires de l'université, a déclaré que MRS a été utilisé auparavant pour examiner la composition moléculaire de nombreuses cellules et tissus dans d'autres maladies comme le cancer, mais il n'a jamais été utilisé auparavant pour examiner le sperme vivant.

"En tant que tel", at-il déclaré, "ces résultats sont une première mondiale. "

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Une technique de mesure

Pacey utilise une grande variété de méthodes de lavage du sperme procédures, telles que la fécondation in vitro (FIV).

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Ils ont trouvé qu'une étape de lavage, appelée centrifugation en gradient de densité, était la meilleure façon de préparer les spermatozoïdes pour le scannage.

Comment les scientifiques ont-ils mesuré les molécules dans le sperme avant cette percée?

"Ils ne l'ont pas fait", a déclaré Pacey. "Auparavant, la seule façon d'examiner les molécules dans le sperme était d'utiliser une approche protéomique. Cela signifie que le sperme doit être tué et brisé. "

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Précédemment, les scientifiques ont également examiné les spermatozoïdes à l'aide de MRS après que le spermatozoïde ait été tué et que les molécules aient été mises en solution, en utilisant l'extraction au méthanol.

"Les deux sont des techniques excellentes et sensibles", a-t-il déclaré. "Mais l'inconvénient est qu'il n'est pas possible ensuite de faire autre chose avec le sperme par la suite. Dans notre méthode, cependant, les spermatozoïdes sont encore vivants et pourraient potentiellement être utilisés dans un traitement de fertilité comme la FIV, bien que nous ne l'ayons pas encore fait. "

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Niveaux d'infertilité

On estime qu'en Europe, un jeune homme sur 20 a un nombre de spermatozoïdes inférieur au niveau recommandé, a déclaré Pacey.

Environ un couple hétérosexuel sur sept souffre d'infertilité. Dans ceux-ci, environ 50% du temps, il y a une contribution masculine à la cause, at-il ajouté.

La prévalence de l'infertilité aux États-Unis est d'environ 12 pour cent, selon les statistiques de l'Université de New York Langone Medical Center. Les hommes contribuent à environ la moitié de ces couples.

Les choix de mode de vie ont peu d'effet sur la fertilité.

L'obésité, le stress, le tabac (et potentiellement la marijuana), les narcotiques et les stéroïdes anabolisants peuvent avoir un impact négatif sur la fertilité. Mais la principale raison pour laquelle les hommes produisent des spermatozoïdes de mauvaise qualité est probablement d'origine génétique ou développementale, a déclaré Pacey.

Dans une étude publiée en septembre 2012 dans la revue Human Reproduction, Pacey a conclu que les choix de mode de vie communs contribuent peu au risque de faible concentration de spermatozoïdes mobiles (MSC). La motilité mesure la mobilité des spermatozoïdes.

Dans leur nouvelle étude, Pacey et Paley ont testé des spermatozoïdes provenant d'hommes en bonne santé et d'autres ayant des problèmes de fertilité.

Ils ont échantillonné un éjaculat par homme de 37 volontaires en bonne santé. Chaque éjaculat contenait des millions de spermatozoïdes. Les chercheurs ont ensuite testé leur méthode sur 20 échantillons de sperme d'hommes subissant une évaluation de la fécondité.

"Les hommes avaient entre 18 et 40 ans, bien que l'âge ne soit pas très important dans cette étude", a déclaré Pacey. "Il n'y a que des changements mineurs dans la qualité de l'éjaculat avec l'âge, et ils ne sont pas cliniquement significatifs. Les hommes peuvent engendrer des enfants dans la vieillesse si leur partenaire est encore dans ses années fertiles. Par exemple, l'acteur Charlie Chaplin avait 73 ans lorsqu'il a engendré son onzième enfant avec sa quatrième femme. "

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Surmonter les défis techniques

Les scientifiques ont établi un profil des molécules présentes dans les spermatozoïdes et de leurs différences échantillons.

L'équipe de recherche s'est heurtée à des difficultés techniques en essayant de distinguer les molécules présentes dans le sperme de celles présentes dans le sperme, le liquide dans lequel les spermatozoïdes sont éjaculés.

Pacey a expliqué qu'ils ont exploré plusieurs méthodes de lavage du sperme utilisées pour préparer le sperme pour la FIV. En faisant tourner les échantillons rapidement plusieurs fois dans une centrifugeuse, ils pourraient réduire le "bruit" de fond des molécules dans le sperme pour les différencier avec précision des molécules dans les spermatozoïdes.

"Le problème à ce jour est que les mesures que nous avons pour évaluer la santé du sperme ont été développées dans les années 1950", a déclaré Pacey. "Bien qu'il y ait eu beaucoup de tentatives pour améliorer ces tests, aucun n'a jusqu'ici entré dans la pratique clinique. De plus, ils sont tous destructeurs pour le sperme. Nous espérons donc pouvoir identifier un biomarqueur simple qui pourrait être un ajout utile aux tests actuels, voire même les remplacer un jour. "

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La recherche peut-elle être utile dans un contexte clinique?

Un médecin spécialiste de la fertilité a déclaré que des recherches supplémentaires seraient nécessaires avant que ces nouvelles découvertes puissent avoir une utilité clinique.

Dr. Bobby Najari est urologue et professeur adjoint d'urologie au centre médical Langone de l'Université de New York, spécialisé dans l'infertilité masculine et la santé sexuelle. Il a déclaré que même si l'étude de Sheffield décrit une preuve de principe, il reste encore beaucoup à faire pour évaluer si les SRM auront des implications cliniques.

"Les auteurs soulignent clairement plusieurs des limites qui doivent être surmontées pour que cela soit utilisé cliniquement", a déclaré Najari à Healthline.

"Ceux-ci comprennent le fait que les médias de soutien dans lesquels les spermatozoïdes sont généralement stockés interfèrent avec la technologie MRS. Mais plus important encore, les investigateurs doivent finalement déterminer si l'information fournie par MRS ajoute de la valeur clinique au-delà de la technique de gradient de densité standard, et si le processus de MRS lui-même a un impact négatif sur la santé des spermatozoïdes. "

L'évaluation des dommages causés à l'ADN par le sperme serait une technique plus pratique, a-t-il dit, car c'est finalement la contribution du sperme à l'embryon.

"L'ADN des spermatozoïdes peut être évalué par diverses méthodes", a déclaré Najari. "Cependant, ils rendent tous le sperme évalué inutilisable pour les techniques de reproduction assistée. Ainsi, ils sont des tests de diagnostic qui peuvent guider la thérapie, mais ils ne peuvent pas être utilisés pour sélectionner les spermatozoïdes individuels qui seront utilisés dans la technologie de reproduction assistée. "

La valeur future de cette nouvelle recherche n'est pas claire, a-t-il dit. "Il doit vraiment être lié aux résultats cliniques, et il doit démontrer qu'il nous donne des informations utiles au-delà de ce qu'il a déjà utilisé. "

Pacey est optimiste quant à l'utilisation future de ses recherches.

"Notre espoir est que cela pourrait aider à trouver un biomarqueur pour aider au diagnostic de la fertilité masculine", a-t-il dit. "Ou cela pourrait aider à trouver des cibles de thérapie potentielles qui pourraient améliorer la façon dont les spermatozoïdes nagent et éviter ainsi la nécessité pour les hommes de subir une conception assistée avec leur partenaire."