Contrairement à la femme qui ne produit des ovocytes qu'entre l'âge de la puberté et celui de la ménopause, l'homme produit des spermatozoïdes en permanence à partir de la puberté. Cette production n'est pas égale en tout et notamment elle diminue avec l'âge. Mais elle est rendue possible par l'existence dans le testicule de cellules souches spermatogoniales. Ces cellules, comme toutes les cellules souches, ont la capacité de s'autorenouveler et de se différentier en spermatozoïdes indéfiniment.

Les stérilités masculines par insuffisance de production de spermatozoïdes peuvent être dues soit à l'existence d'un trop faible nombre de ces cellules souches dans le testicule du sujet, soit à un blocage du processus de formation des spermatozoïdes. Il y a des variantes dans ces pathologies et, notamment, le cas où seules existent dans le testicule les cellules de soutien appelées cellules de Sertoli encore que, même dans ce dernier cas il est possible que quelques îlots de production de spermatozoïdes subsistent. C'est ceux-là que l'on va chercher par une biopsie chirurgicale du testicule pour féconder par micro-injection les ovocytes de la conjointe.

Après un cancer

Il existe enfin une stérilité masculine dite secondaire. C'est celle qui est induite par un traitement toxique donné pour une pathologie cancéreuse par exemple. On compte qu'un homme sur dix en âge de procréer aura survécu à un cancer dans l'avenir, ce qui implique bien sûr de penser ajuord’hui à la fertilité extérieure.

Dès que l'homme produit des spermatozoïdes, préserver sa fertilité est chose facile car il ne s'agit que de congeler ses spermatozoïdes, ce que l'on sait faire depuis longtemps. C'est autre chose de préserver les cellules souches avant un traitement anticancéreux ou même d'essayer de restaurer la spermatogénèse d'un homme ne produisant pas assez de spermatozoïdes car les procédures ne sont pas encore au point. Tel est le défi que nous avons à relever aujourd'hui.

Il a été montré qu'une spermatogenèse complète peut être initiée, chez la souris rendue stérile, après transplantation de cellules souches spermatogoniales prélevées chez d'autres souris.

Si un nombre suffisant de cellules est injecté dans le testicule, la greffe peut permettre à la souris greffée de donner naissance à une progéniture présentant les caractéristiques de la souris donneuse du greffon. L'efficacité et l'innocuité des greffes chez l'animal dépendent des progrès récents réalisés, à savoir: premièrement, l'identification des cellules souches au sein de la population totale des cellules testiculaires ; deuxièmement, le développement de systèmes de culture cellulaire assurant l'autorenouvellement et la prolifération des cellules souches en laboratoire et, troisièmement, la mise au point de protocole de congélation de ces cellules. De manière tout à fait rassurante, aucune anomalie du développement ou modification génétique n'a été observée sur deux générations de souris issues d'un mâle transplanté.

Ces expérimentations ont pu être renouvelées dans d'autres espèces de mammifères (chèvre, cochon, bovin) et viennent d'être réalisées chez le singe macaque rhésus.

Des cellules souches spermatogoniales transplantées dans les testicules d'animaux stérilisés sont également capables de produire des spermatozoïdes fonctionnels, aptes à féconder des ovocytes in vitro par micro-injection (ICSI). Ces résultats valident le concept de la transplantation de cellules souches chez le primate et constituent un modèle préclinique essentiel pour le développement d'une thérapie cellulaire chez l'humain.

Chez l'homme les cellules souches spermatogoniales humaines ne sont pas encore clairement caractérisées. Nous ne savons pas encore les individualiser correctement.  

Dès lors, il devrait être possible de conserver les cellules souches de jeunes garçons non pubères devant être soumis à des traitements à risque stérilisants. Mais il devrait être aussi possible d'enrichir le testicule d'un homme infertile en multipliant au laboratoire ses propres cellules souches spermatogoniales avant de les lui greffer pour repeupler son testicule. Mais il faudra d'abord s'assurer de la stabilité des cellules en culture, du point de vue du caryotype (chromosomes) et de l'expression des gènes. En regreffant des cellules prélevées avant un traitement anticancéreux, il faudra bien sûr s'assurer de ne pas réintroduire la maladie. Même s'il reste du chemin à parcourir, des équipes proposent dès à présent de conserver la pulpe testiculaire de ces jeunes garçons pour préserver leur fertilité de demain.