Un ovaire artificiel pourrait aider les femmes stériles

Des chercheurs de l'Université Brown ont créé un ovaire humain artificiel en utilisant une approche d'ingénierie tissulaire qui, espèrent-ils, permettra un jour aux scientifiques de faire mûrir des ovules humains en laboratoire.

Recherche en reproduction : Cet ovaire humain artificiel entoure des sphères de cellules de la granulosa, qui sont marquées d'un colorant vert fluorescent.

À court terme, un ovaire artificiel permettra aux chercheurs de mieux explorer l'impact des toxines environnementales ou des substances améliorant la fertilité sur la fertilité humaine. Il pourrait également aider au développement de nouvelles formes de contraceptifs et à l'étude du cancer de l'ovaire.

Plus tard, il pourrait également aider les femmes dont les ovaires sont endommagés à cause de la chimiothérapie, de la radiothérapie ou d'une maladie, selon un papier publié dans le numéro actuel de Journal de reproduction assistée et de génétique . Aujourd'hui, ces femmes ont des possibilités limitées d'accouchement : soit un cycle de fécondation in vitro précipité qui conduit à une poignée d'ovules congelés, soit une congélation du tissu ovarien dans l'espoir que des ovules sains puissent un jour mûrir.

Un ovaire artificiel, où les ovules immatures pourraient être récoltés par milliers puis mûris à volonté en laboratoire, ouvrirait d'énormes possibilités pour une femme sur 1 000 qui en a besoin, déclare le premier auteur de l'article, Stéphane Krotz , qui était étudiant diplômé à Brown lorsqu'il travaillait sur le journal.

L'ovaire artificiel marque la première fois que des chercheurs réussissent à créer un environnement tridimensionnel qui contient les trois principaux types de cellules ovariennes : les cellules de la thèque, les cellules de la granulosa et les ovules, appelés ovocytes. La chercheuse principale de l'article est Sandra Carson, professeure d'obstétrique et de gynécologie à Brown et Hôpital pour femmes et nourrissons de Rhode Island .

Alan B. Copperman , directeur de l'infertilité à le mont. Centre médical du Sinaï à New York, dit que les avantages cliniques sont des années et de nombreux obstacles scientifiques, mais il est impressionné par le potentiel de recherche du travail du groupe. Le concept de création d'un environnement tridimensionnel artificiel, et le fait que nous puissions sortir des œufs immatures et les laisser grandir et mûrir en œufs viables, est vraiment excitant, dit-il.

Copperman dit que l'ovaire artificiel pourrait servir de modèle pour aider les chercheurs à mieux comprendre le processus de vieillissement ovarien, au centre d'une grande partie de ses recherches. Si nous pouvons établir un environnement de test viable, nous pouvons en apprendre davantage sur la façon d'optimiser les œufs et de distinguer les bons des mauvais œufs.

L'innovation des chercheurs de Brown consistait à utiliser un moule en forme de nid d'abeille pour soutenir l'œuf. Les œufs humains sont trop gros pour être cultivés sans une sorte de structure de support. Si vous essayez de le faire pousser seul, dans un plat, il s'effondre essentiellement sur lui-même, explique Krotz, maintenant endocrinologue de la reproduction et spécialiste de la fertilité au Advanced Fertility Center du Texas.

Les chercheurs ont extrait des cellules ovariennes du tissu humain à l'aide d'enzymes et les ont versées dans un moule en gélose, une substance gélatineuse généralement dérivée d'algues. Les différents types de cellules se sont ensuite assemblés en forme de nid d'abeilles, la thèque et les cellules de la granulosa formant la structure. Les ovules, ou ovocytes, ont été insérés à l'intérieur et baignés d'hormones pour stimuler les cellules de la thèque à produire des androgènes et les cellules de la granulosa à produire des œstrogènes.

Nous avons adopté une approche différente en nous appuyant sur l'adhérence inhérente des cellules pour conduire l'auto-assemblage, explique Jeffrey Morgan , codirecteur du Center for Biomedical Engineering de Brown, qui a dirigé cet aspect de la recherche. Dans cet environnement non adhésif, les cellules se collent les unes aux autres et s'auto-assemblent en une structure tridimensionnelle qui épouse la forme de notre moule.

Les chercheurs avaient supposé que, si elles étaient autorisées à s'auto-assembler, les cellules formeraient une sphère, mais Morgan dit qu'il a montré qu'elles peuvent également créer des formes plus complexes avec un peu d'incitation.

Kim L. Thornton , un endocrinologue de la reproduction à Boston IVF, l'un des plus grands centres de fertilité du pays, dit qu'il est difficile de recréer dans un laboratoire toutes les activités qui se déroulent dans les ovaires d'une femme. L'un des défis de la maturation est qu'il y a beaucoup de choses qui se passent localement qui peuvent affecter la capacité des ovocytes à devenir matures, dit-elle. Nous ne pouvons pas reproduire toutes ces conditions dans un plat de laboratoire. Cependant, dit Thornton, le modèle Brown est intéressant et certainement prometteur.

Carson dit que maintenant que l'équipe a créé le modèle, elle souhaite revenir en arrière et examiner de plus près son fonctionnement. Elle aimerait identifier diverses protéines impliquées dans la maturation des ovules et être en mesure d'explorer si ces protéines peuvent être modifiées comme moyen de contraception. Nous pourrions également théoriquement trouver quelque chose qui pourrait être important dans le développement du cancer de l'ovaire, dit-elle.

Le travail peut également être utilisé pour tester les effets toxiques des produits de tous les jours, tels que les plastiques et les insecticides, ainsi que les médicaments - tout ce que nous pourrions tester par rapport au contrôle, dit Carson. Nous n'en sommes pas encore là, mais je pense que ce sera l'utilisation la plus puissante du modèle.

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