De nouvelles recherches explorent le lien entre les mutations génétiques et l’infertilité, en se concentrant spécifiquement sur les perturbations mitochondriales dans les ovules. Cela ouvre la voie à de nouvelles stratégies potentielles de traitement de l’infertilité en ciblant les anomalies mitochondriales.
Environ 48 millions de couples dans le monde sont confrontés à des problèmes d’infertilité, qui peuvent découler de plusieurs facteurs. Chez les mammifères, comme les humains, les ovaires sont responsables de la production d’œufs. Les dysfonctionnements de ce processus peuvent entraîner l’infertilité féminine. L’insuffisance ovarienne prématurée est l’une de ces affections, caractérisée par une production d’ovules altérée avant l’âge de 40 ans.
Jusqu’à 3,7 % des femmes souffrent d’infertilité à cause de cette maladie, et environ 30 % des cas sont dus à des variations génétiques. Le professeur Kehkooi Kee, de l’Université Tsinghua, en Chine, qui a contribué à diriger l’étude, étudie cette maladie depuis plusieurs années.
« En 2019, nos collaborateurs, l’équipe du professeur Li, ont rencontré une famille atteinte d’insuffisance ovarienne prématurée dans laquelle des modifications d’un gène appelé Eif4enif1 semble être responsable de la maladie », a déclaré le professeur Kee. Les chercheurs ont décidé de reproduire ce changement génétique chez la souris pour tenter de comprendre comment il affecte l’infertilité humaine. Ils montrent que les œufs de ces souris sont affectés par des modifications de leurs mitochondries – les centrales électriques de la cellule – et ont publié leur nouvelle découverte dans la revue Développement.
Les chercheurs ont utilisé CRISPR pour introduire le changement génétique chez les souris. Ils ont laissé ces souris grandir et ont ensuite comparé leur fertilité à celle de souris dont ADN n’avait pas été édité. Yuxi Ding, le premier auteur et étudiant en médecine/doctorat qui a dirigé l’étude, a découvert que le nombre moyen de follicules totaux (les minuscules sacs qui contiennent les œufs en développement) était réduit d’environ 40 % chez les souris plus âgées et génétiquement modifiées (le chiot moyen). Le nombre d’œufs dans chaque portée a été réduit de 33 %. Il est important de noter que lorsqu’ils sont cultivés dans une assiette, environ la moitié des œufs fécondés n’ont pas survécu au-delà des premiers stades de développement. Cela démontre que, tout comme les patients humains, ces souris souffraient problèmes de fertilité.
Perturbation mitochondriale et fertilité
Lorsque les chercheurs ont étudié les œufs de ces souris au microscope, ils ont remarqué quelque chose d’inhabituel dans leurs mitochondries. Les mitochondries produisent l’énergie dont les cellules, y compris les ovules, ont besoin. Les mitochondries sont généralement réparties uniformément dans tout l’œuf, mais les mitochondries des œufs de souris présentant la variation génétique étaient regroupées. « Nous avons été réellement surpris par les différences entre les mitochondries », a déclaré le professeur Kee. « Au moment où nous faisions cette recherche, un lien entre Eif4enif1 et les mitochondries n’avaient jamais été vues auparavant.
Il semble probable que ces mitochondries qui se comportent mal contribuent aux problèmes de fertilité chez ces souris, ce qui amène les chercheurs à proposer que la restauration d’un comportement mitochondrial approprié pourrait améliorer la fertilité. Cette étude fournit une orientation pour les recherches futures sur l’infertilité humaine, par exemple pour déterminer si des anomalies mitochondriales sont également présentes dans les ovules de patientes humaines présentant une insuffisance ovarienne prématurée et si ces mêmes anomalies mitochondriales sont observées dans les embryons après la fécondation des ovules. De plus, tester si le rétablissement de la distribution normale des mitochondries améliore la fertilité pourrait devenir une nouvelle stratégie de traitement. « Notre recherche suggère que sauver les anomalies des mitochondries des ovocytes pourrait être une cible thérapeutique potentielle pour les patients atteints d’infertilité clinique présentant des variantes génétiques », explique le professeur Kee.
L’étude a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le programme des jeunes talents exceptionnels de la Capital Medical University, le ministère des Sciences et de la Technologie de la République populaire de Chine et le programme pour la jeunesse de l’autorité hospitalière de Pékin.
