​L'infertilité représente un problème majeur de santé publique affectant 10 à 15% des couples. Dans près de la moitié des cas, un facteur masculin est responsable de l'infertilité du couple et dans environ 30% des cas, l'étiologie reste inexpliquée. Malgré les progrès réalisés dans le domaine de la biologie de la reproduction chez l'Homme, nos connaissances des mécanismes régulant la gamétogenèse restent limitées, en raison du manque de modèles expérimentaux adéquats. La technologie des cellules souches pluripotentes induites (iPS) et leur capacité à se différencier dans les différents lignages cellulaires offrent aujourd'hui l'opportunité de modéliser des maladies humaines in vitro et de permettre une meilleure compréhension des processus physiopathologiques.

Une étude collaborative publiée dans Scientific Reports, impliquant des chercheurs du Laboratoire de Développement des Gonades (UMR SGCSR/iRCM), du laboratoire partenarial CellTechs Sup'Biotech/SEPIA, de l'Institut Imagine¹, de l'Hôpital Antoine Béclère² et du CNRGH rapporte la caractérisation d'anomalies génétiques complexes chez deux patients infertiles atteints l'un d'une azoospermie non-obstructive et l'autre d'un désordre du développement sexuel. Des analyses de cytogénétique, d'analyse chromosomique par puce à ADN et de séquençage complet du génome ont permis d'identifier des gènes candidats potentiellement impliqués dans leur infertilité.

Des cellules iPS à l'état naïf ont ensuite été générées à partir d'érythroblastes de ces patients et ont été différenciées en cellules germinales primordiales (CGPs), à l'origine des gamètes. L'expression de marqueurs précoces des CGPs a confirmé l'engagement des cellules iPS vers la lignée germinale.

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​Corps embryonnaire formé à partir de cellules iPS humaines, en culture à J4	​Cellules germinales primordiales (CGPs) en cours de différenciation dans une coupe transversale de corps embryonnaire formé à partir de cellules iPS humaines à J4. L’ADN est marqué en bleu, le facteur de pluripotence Oct4 en rouge et le marqueur de CGPs en vert (barre d'échelle = 100µm).

Ces résultats démontrent que les cellules iPS de ces patients infertiles sont capables de produire efficacement des CGPs malgré leurs anomalies génétiques. Il reste cependant à élucider la réelle implication des gènes identifiés dans l'absence des gamètes matures chez ces patients.

Un tel modèle in vitro d'infertilité aidera certainement à identifier les facteurs causaux conduisant à l'échec du développement des cellules germinales et fournira un outil précieux pour explorer de nouvelles stratégies thérapeutiques.

¹ Laboratoire des Mécanismes Moléculaires et Cellulaires des Maladies Hématologiques et leurs Implications Thérapeutiques INSERM U 1163

² Service d'Histologie, Embryologie et Cytogénétique de l'Hôpital Antoine Béclère