L’acrosome du spermatozoïde : une région clé pour la fertilité

L'infertilité touche une personne sur six dans le monde. La plupart des couples infertiles peuvent avoir recours aux techniques de procréation médicalement assistée pour tenter de concevoir un enfant. Pourtant, près de la moitié des couples qui sollicitent une procréation médicalement assistée pour infertilité ne parviennent pas à concevoir. Ces échecs sont souvent liés à une gamétogenèse altérée, l'un ou les deux partenaires produisant des gamètes incompatibles avec la fécondation ou le développement embryonnaire.

Caractériser et identifier les bases moléculaires et génétiques de l'infertilité masculine représentent toutefois un défi majeur, car plus de 2 500 gènes seraient impliqués dans la production de spermatozoïdes. Au cours de la dernière décennie, les avancées technologiques ont permis d'accélérer l'identification des gènes candidats, notamment pour les anomalies morphologiques des spermatozoïdes regroupées sous le terme de « tératozoospermie ».

La globozoospermie est une forme rare et grave et sévère d’infertilité masculine, caractérisée par des spermatozoïdes à tête ronde dépourvus d'acrosome et incapables de pénétrer dans l’ovule. En effet, l’acrosome est une partie spécifique de la tête, qui coiffe le spermatozoïde, et est essentielle à la fécondation. Quand l’acrosome est absent ou malformé, cela conduit systématiquement à une infertilité masculine. Aujourd’hui, quelques gènes sont connus pour être responsables de ces malformations mais une part importante des causes génétiques reste inconnue.

Grâce aux techniques récentes de génétique, l’équipe de Charles Coutton a identifié de nouveaux gènes candidats. Ce projet vise à confirmer ces hypothèses. Pour cela, les chercheurs produiront des animaux transgéniques sur lesquels les gènes candidats identifiés seront inactivés. Ces modèles animaux, reproduisant ainsi les défauts spermatiques observés chez l’homme, seront étudiés en profondeur pour mieux comprendre les mécanismes à l’origine de l’infertilité. Les chercheurs évalueront la compétence des spermatozoïdes transgéniques à assurer le développement embryonnaire, en testant leur capacité d’induction de l’activation ovocytaire.

Grâce à une puissante technique d’imagerie appelée tomographie cryoélectronique, disponible sur l'Installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF) et à laquelle les chercheurs auront accès, ils pourront également identifier à l’échelle du nanomètre la localisation et les interactions des protéines codées par ces gènes, afin de décrypter le mécanisme physiopathologique sous-jacent. Cette approche leur donnera accès à des données moléculaires sans précédent sur la biogénèse de l’acrosome.

Ce projet fournira des données exhaustives sur les mécanismes moléculaires impliqués dans les défauts de la tête du spermatozoïde et sur la formation de l’acrosome.

Cette meilleure compréhension des défauts acrosomiques des spermatozoïdes améliorera l'efficacité du diagnostic, le pronostic des techniques de PMA, la prise en charge des patients et le conseil génétique, tout en contribuant au développement de solutions thérapeutiques personnalisées.