Découverte de cellules souches ovariennes productrices d'ovules

Les cellules souches sont au centre de nombreuses recherches, depuis les années 1990, en raison de leur propriété de regénération.<br />
Photo: Agence Reuters Alan Trounson Les cellules souches sont au centre de nombreuses recherches, depuis les années 1990, en raison de leur propriété de regénération.

Selon une nouvelle étude publiée hier dans la revue Nature Medicine, les ovaires de femmes en âge de procréer renfermeraient des cellules sou-ches capables de produire des ovules. Cette découverte étonnante ébranle le dogme selon lequel une femme naît avec un nombre défini d'ovules qui diminuent peu à peu au cours de la vie de celle-ci, jusqu'à leur épuisement à la ménopause. Elle ouvre aussi la voie à de tout nouveaux traitements de l'infertilité féminine, voire à la possibilité de retarder le moment de la ménopause.

Jonathan Tilly et son équipe du Vincent Center for Reproductive Biology au Massachusetts General Hospital avaient suscité la controverse en 2004 lorsqu'ils avaient émis pour la première fois l'hypothèse de l'existence chez les souris femelles de cellules souches se transformant en ovules, car leur hypothèse remettait en question la notion de réserve non renouvelable d'ovules que possède une femme à sa naissance pour expliquer la durée limitée de sa fertilité.

Mais en 2009, le groupe de Ji Wu de la Shanghai Jiao Tong University affirmait à son tour avoir trouvé ces cellules souches productrices d'ovules (CSPO) dans les ovaires de souris adultes. Dans la revue Nature Cell Biology, les chercheurs chinois expliquaient comment ils les avaient isolées, comment ils les avaient cultivées in vitro et fait proliférer avant de les réintroduire dans les ovaires de souris, où elles s'étaient transformées en ovocytes matures avant de libérer des ovules. Lesquels ovules ont ensuite été fécondés en présence de sperme et ont donné des embryons qui se sont développés normalement jusqu'à terme.

Jonathan Tilly et ses collègues se sont donc inspirés de la méthode mise au point par les chercheurs de Shanghai pour dépister et isoler ces fameuses CSPO dans des ovaires humains. Dans un premier temps, ils ont éprouvé chez les souris leur nouveau protocole, qui, contrairement à celui employé par Wu, prévoit d'introduire dans les CSPO le gène codant pour une protéine verte fluorescente, laquelle colore les cellules et permet ainsi de les suivre tout au long de leur développement dans le tissu ovarien.

Pour réaliser leur projet, les chercheurs états-uniens ont eu accès aux ovaires de six femmes âgées de 22 à 33 ans qui subissaient une intervention chirurgicale dans le but de changer de sexe. De ces ovaires, les chercheurs ont pu extraire ce qu'ils croyaient être des CSPO en raison de leur grande similarité avec les CSPO présentes dans les ovaires de souris femelles. «Ces cellules sont non seulement similaires en apparence et en taille aux cellules de souris, mais comme ces dernières, elles peuvent proliférer à l'extérieur du corps et se développer en ovules», précise en entrevue téléphonique Jonathan Tilly.

Après avoir modifié génétiquement les CSPO humaines de sorte qu'elles se colorent en vert, les scientifiques les ont réinsérées dans un échantillon de tissu ovarien humain qu'ils ont greffé sous la peau d'une souris dont on avait supprimé le système immunitaire afin d'empêcher le rejet du greffon. Une à deux semaines plus tard, les chercheurs ont observé la présence de follicules humains contenant des ovocytes verts. «Cette expérience nous a permis d'observer comment les CSPO humains se comportent dans leur environnement habituel. Nous avons vu qu'elles font exactement comme les CSPO de souris, elles génèrent de nouveaux ovocytes qui s'entourent de cellules hôtes pour former un follicule», souligne M. Tilly. Pour des raisons éthiques et légales, l'équipe américaine n'a toutefois pas pu évaluer expérimentalement le potentiel de ces ovules, comme ils avaient pu le faire chez la souris. «Aux États-Unis, il est illégal d'essayer de féconder des ovules humains à des fins expérimentales», rappelle-t-il, tout en précisant qu'il projette de s'associer à une chercheuse de l'Université d'Édimbourg au Royaume-Uni, où les chercheurs seront autorisés à induire la fécondation de CSPO et à voir si des embryons normaux se développent.

Quand on demande à Jonathan Tilly si la découverte de CSPO dans les ovaires humains signifie que chez les femmes en âge de procréer, de nouveaux ovules sont produits à partir de ces cellules souches, sa réponse demeure prudente: «Nos expériences nous ont montré ce que ces cellules sont capables de faire, mais elles ne nous disent pas ce qu'elles font effectivement dans des conditions normales», dit-il.

Et que dire des femmes ménopausées: auraient-elles perdu toutes leurs CSPO? Les CSPO n'ont peut-être pas disparu, mais sont tout simplement en dormance. Si on leur fournissait les bons stimulants, elles reprendraient peut-être leur activité, avance le chercheur, tout en précisant qu'il procède actuellement à une nouvelle étude visant à vérifier si les CSPO sont présentes aux différentes périodes de la vie d'une femme, soit avant la puberté, à l'âge adulte, à la ménopause et après la ménopause. «Pour le moment, je peux vous affirmer que ces cellules souches sont toujours présentes dans la quarantaine, moment où les ovaires commencent à se tarir et où la réserve d'ovules s'épuise», avoue-t-il.

Selon Marc-André Sirard, spécialiste de la reproduction animale à l'Université Laval, «il se peut que ces cellules souches soient en dormance. Et le fait de les extraire de l'ovaire, de les colorer avec un marqueur, c'est probablement le stress dont elles ont besoin pour réactiver leur programme et se développer en ovules. La plupart des cellules souches présentes dans nos différents tissus sont en dormance. Elles doivent vivre un stress pour se réactiver, sinon elles pourraient faire des cancers», explique le chercheur qui salue la qualité du travail accompli par l'équipe de Jonathan Tilly depuis la première publication en 2004.

S'il s'avère que les cellules souches mises en évidence par Tilly et ses collègues produisent des ovules qui peuvent être fécondés et donner des embryons normaux, les applications thérapeutiques seront nombreuses.

Actuellement, certaines cliniques à travers le monde offrent aux femmes atteintes d'un cancer qui doivent subir une chimiothérapie, une radiothérapie ou les deux, la possibilité de congeler un petit morceau de leur ovaire avant qu'elles ne subissent leur thérapie.

Et une fois leur traitement terminé, le morceau de tissu est greffé dans l'un de leurs ovaires. «Or nous pourrions extraire de ce bout de tissu des CSPO que nous cultiverons afin d'en obtenir des milliers d'exemplaires que nous conserverons dans une banque pour un usage ultérieur. Quand nous réintroduirons ces cellules souches dans l'ovaire, elles retrouveront leur fonction habituelle et produiront de nouveaux ovules», croit Tilly, avant d'ajouter: «Nous pourrions peut-être même ralentir le processus de vieillissement des ovaires. Il nous suffit de découvrir les composés, hormones ou facteurs de croissance qui in vitro favorisent la transformation des CSPO en ovules. Quand nous les aurons identifiés, ces composés pourraient devenir un nouveau cocktail thérapeutique qui stimulerait l'activité de ces cellules chez les femmes, qui continueraient ainsi à produire de nouveaux ovules», lance avec enthousiasme le chercheur qui publiera sous peu un nouvel article annonçant la découverte d'un premier facteur qui stimule la maturation des CSPO.
2 commentaires
  • Socrate - Inscrit 27 février 2012 05 h 37

    cancers

    Il serait surtout intéressant de savoir si les cancers de l'ovaire procèdent eux aussi de cette façon avant de procéder plus avant.

  • Sylvain Auclair - Abonné 27 février 2012 09 h 38

    Deux commentaires

    Je ne suis pas biologiste ou médecin, mais il me semble avoir appris deux choses au cours de ma scolarité:
    1. les femmes n'ont pas un stock d'ovules, mais bien d'ovocytes, qui se transforment en ovules au rythme habituel d'un par mois par le biais de deux divisions cellulaires. Les ovules sont donc les petits-enfants de ces ovocytes.
    2. la ménopause n'est pas causée par l'épuisement du stock d'ovocytes, mais fait simplement partie du processus normal de vieillissement.