La biologie moléculaire à la rescousse de l'infertilité
Publié par Adrien le 16/09/2019 à 08:00
Source: Université de Sherbrooke
L'infertilité touche de plus en plus de couples, et reste malgré tout difficile à étudier en raison de sa complexité. Récemment, une équipe de chercheurs de l'Université de Sherbrooke a scruté le cycle reproducteur féminin à l'aide de techniques de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire...) moléculaire et croient avoir découvert une nouvelle cible thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.): le récepteur nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) LRH-1.


Le Pr Nicolas Gévry et Mme Stéphanie Bianco, professionnelle de recherche.Photo: Michel Caron

L'infertilité: un problème important

Pour plusieurs, la conception reste malheureusement un défi. L'infertilité est un obstacle qui touche un couple sur six, deux fois plus que dans les années 1980. Les causes du phénomène sont multiples, et peuvent venir autant de l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement...) que de la femme. Certaines, comme des traitements contre le cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la survie de ce dernier est menacée. Ces cellules...) (chimiothérapie, radiothérapie (La radiothérapie est une méthode de traitement locorégional des cancers, utilisant des radiations pour détruire les cellules cancéreuses...) ou chirurgie), des maladies chroniques (comme le diabète) et leur traitement, certaines ITS (comme la chlamydia), le tabagisme (Le tabagisme est le fait de consommer du tabac, produit manufacturé élaboré à partir de feuilles séchées de plantes appartenant à la...), l'alcool ou le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la...), touchent autant les deux sexes. Toutefois, d'autres facteurs, en lien avec les gamètes et l'appareil reproducteur, touchent spécifiquement les hommes ou les femmes.

D'un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) biologique, le rôle de l'homme se résume à la production de spermatozoïdes. Celui de la femme, en revanche, inclut la production d'ovules et le maintien de l'embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de...). La fonction reproductrice de la femme est par conséquent beaucoup plus complexe. C'est pourquoi les chercheurs étudiant la fertilité (Pour le sens commun, la fertilité désigne à la fin du XXe siècle la capacité des personnes, des animaux ou des plantes à produire une descendance viable et...) se penchent particulièrement sur le cycle féminin.

Le cycle reproducteur féminin

Le cycle reproducteur féminin est séparé en deux phases. La première phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :), dite folliculaire, dure de la menstruation à l'ovulation. Lors de cette phase, les cellules du follicule ovarien, constitué d'un amas de cellules entourant l'ovocyte, qui deviendra plus tard l'ovule (L'"ovule" est la cellule sexuelle (ou gamète) produite par les femelles. Comme tous les gamètes, l'"ovule" est haploïde, il contient la moitié des chromosomes de la mère. Remarquons que, dans l'espèce humaine,...), se reproduisent rapidement.

Par la suite, l'hypothalamus, une partie du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire, et constitue...) aussi responsable de la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée...) corporelle, de la faim (La faim désigne la sensation, apparaissant après un certain temps sans manger, qui pousse un être vivant à rechercher de la nourriture.), de la soif (La soif est la sensation du besoin de boire et caractérise un manque d'eau chez l'organisme. Sous le contrôle de l'hypothalamus, la soif intervient dans le comportement de boisson en alarmant l'organisme afin qu'il réponde à...) et de la fatigue, libère une hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des récepteurs spécifiques.): l'hormone lutéïnisante (LH). Cette hormone va agir sur le follicule ovarien et déclencher la libération de l'ovule. On assiste alors à l'ovulation.

La femme entre alors dans la deuxième phase, dite lutéale, qui dure de l'ovulation aux menstruations. Lors de cette phase, l'ovule est accessible à la fécondation (La fécondation, pour les êtres vivants organisés, est le stade de la reproduction sexuée consistant en une fusion des gamètes mâle et femelle en une cellule unique nommée zygote. Elle a été...) par un spermatozoïde (Un spermatozoïde est une cellule haploïde sexuelle (ou gamète) produite par l'appareil reproducteur mâle de l'espèce. Les spermatozoïdes ont été décrits pour la première...). Pendant ce temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), le follicule ovarien va se transformer en corps jaune, qui aura comme rôle de produire de la progestérone pour préparer l'utérus (L'utérus est un organe participant aux fonctions reproductrices chez les mammifères dont la femme. C'est une poche dont l'intérieur très...) à recevoir un embryon.

La biologie moléculaire à la rescousse

Un adulte compte environ 40 000 milliards de cellules qui communiquent et se coordonnent de façon très stricte, de manière à former des tissus, qui eux forment des organes, puis des systèmes, puis un organisme. La plupart des cellules sont différentiées, c'est-à-dire qu'elles sont spécialisées pour jouer un rôle précis. Les processus internes des cellules différentiées sont bien définis, en fonction de leur rôle. La différentiation est un processus très complexe qui implique jusqu'à une reprogrammation génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) des cellules, entre autres par un changement dans l'enroulement (Un enroulement en électrotechnique est un conducteur électrique isolé bobiné (enroulé autour d'un support). Cet enroulement peut n'être constitué que...) de l'ADN. En effet, l'ADN est tellement long, et doit entrer dans un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) tellement petit (3 mètres de long d'ADN dans une cellule de quelques millionièmes de mètre) qu'il doit être enroulé sur lui-même, et n'est seulement déroulé que par petites sections pour être exprimé.

Les membres de l'équipe du professeur Nicolas Gévry, du Département de biologie de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...) de Sherbrooke, se sont penchés sur la différentiation des cellules du follicule ovarien suite à l'action de la LH. Pour ce faire, ils ont utilisé une technique permettant d'observer quelles parties de l'ADN sont accessibles pour être exprimées par la machinerie cellulaire. En observant leurs résultats, ils se sont rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à la...) compte qu'une séquence d'ADN en particulier sortait du lot. Cette séquence était réputée pour être reconnue par LRH-1, une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de...) faisant partie des récepteurs nucléaires, qui influencent l'expression des gènes auxquels ils se lient. De plus, il avait été démontré précédemment par un des co-auteurs de cette étude que LRH-1 était cruciale à l'ovulation. Par la suite, l'équipe du Pr Gévry a dirigé une expérience permettant d'observer l'ADN lié à LRH-1, menant à une véritable carte de l'expression génétique de l'ovulation, ce qui n'avait jamais été réalisé auparavant.

Le plus intéressant est que, connaissant maintenant le rôle de LRH-1, il sera possible de concevoir des molécules pouvant interférer avec cette dernière, dans un but de contraception ou de traitement de l'infertilité. Pour poursuivre les recherches pendant cinq années supplémentaires, 940 000 $ ont été versés par les Instituts de recherche en santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) du Canada (IRSC) aux professeurs Nicolas Gévry, de l'Université de Sherbrooke, Bruce Murphy de l'Université de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture,...), et avec la collaboration de David Pépin de l'Université d'Harvard, donnant le coup d'envoi à un partenariat international et multidisciplinaire alliant la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain...), la biologie et la bio-informatique (On regroupe sous le terme de bioinformatique un champ de recherche multi-disciplinaire où travaillent de concert biologistes, informaticiens, mathématiciens et physiciens, dans le but de résoudre un problème scientifique posé par...). Les recherches ainsi financées devraient mener à une meilleure compréhension de l'ovulation et, par conséquent, ouvrir la voie à de nouveaux traitements de fécondité.
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