Les caractéristiques des vols spatiaux tels que les changements gravitationnels et la perturbation du rythme circadien – sans mentionner le rayonnement – ont un péage sur le corps, y compris le gaspillage musculaire et la diminution de la densité osseuse. Ceux-ci peuvent même affecter la capacité de produire une progéniture saine.
L'étude de l'impact des vols spatiaux sur les cellules germinales – les cellules précurseurs de l'ogg et du sperme – est particulièrement importante car elles influencent directement la prochaine génération, et tout dommage irréversible causé à ceux-ci sera probablement transmis à la progéniture. Les examens antérieurs des cellules souches embryonnaires qui ont subi un vol spatial ont révélé des anomalies, mais la cause exacte des dommages est restée inconnue.
Cela a inspiré une équipe de chercheurs de l'Université de Kyoto pour tester les dommages potentiels aux cellules souches spermatogoniales pendant le vol spatial et la progéniture qui en résulte. L'équipe a utilisé des cellules souches de souris, qui ont une durée de vie reproductive beaucoup plus courte que les humains.
L'équipe de recherche a d'abord cryoconser les cellules souches, puis les a envoyées à la Station spatiale internationale, où ils ont été stockés dans un congélateur profond pendant six mois. Les cellules ont ensuite été retournées à Kyoto, où l'équipe n'a observé aucune anomalie apparente. Après dégel et expansion in vitro, l'équipe de recherche a transplanté les cellules en testicules de souris.
Les résultats ont été publiés dans Rapports de cellules souches.
En trois à quatre mois, la progéniture de ces cellules congelées est née par un accouplement naturel. Lors de l'examen des souris nouveau-nés, l'équipe de recherche a observé qu'elle était en bonne santé et présentait une expression génique normale. Ces résultats suggèrent que les cellules germinales cryoconservées maintiennent la fertilité pendant au moins six mois.
« Il est important d'examiner combien de temps nous pouvons stocker les cellules germinales de la Station spatiale internationale pour mieux comprendre les limites du stockage pour les futurs vols spatiaux humains », explique le premier auteur Mito Kanatsu-Shinohara.
Les cellules souches de nombreuses espèces peuvent être cryoconservées et produire toujours des spermatozoïdes, de sorte que ces résultats contribuent à la pose d'une base pour le développement de la préservation des cellules germinales lors de futures missions spatiales longues.
L'équipe de recherche a initialement prédit que les vols spatiaux seraient plus nocifs pour les cellules souches spermatogoniales que la cryoconservation, en raison de leur sensibilité au rayonnement. Cependant, les résultats ont réellement révélé le contraire: alors que la concentration de peroxyde d'hydrogène utilisé dans la cryoconservation était suffisante pour tuer certaines des cellules, l'équipe de recherche a observé des différences minimales entre les cellules germinales pré- et post-spatiales.
Des évaluations supplémentaires sont néanmoins nécessaires. La progéniture des souris semblent normale et ne présente pas de modèles d'ADN anormaux, mais les problèmes de santé à long terme ne peuvent être exclus tant que la durée de vie et la fertilité de ces souris et des générations de souris ultérieures ne sont correctement analysées.
« Nous avons encore des cellules souches spermatogoniales congelées sur la station spatiale internationale, nous continuerons donc à effectuer une analyse plus approfondie », explique Kanatsu-Shinohara.
