Un aperçu fécond sur la fertilité
La fertilité décline considérablement chez les femmes après 35 ans en raison d’une baisse de la quantité et de la qualité des ovocytes, les ovules immatures dans les ovaires. En outre, l’âge avancé de procréer est associé à des complications durant la grossesse et à un risque accru d’anomalies congénitales. Le nombre de couples reportant la procréation augmente, en particulier dans les pays à revenu élevé. Comprendre le processus biologique qui sous-tend le déclin de la reproduction est donc essentiel pour développer des mesures efficaces qui garantissent une grossesse réussie.
Le vieillissement affecte la gamétogenèse
Le projet GermAge, financé par l’UE, a examiné différentes voies impliquées dans le processus de la gamétogenèse, la production d’ovocytes et de spermatozoïdes. «Notre objectif consistait à définir les éléments déterminants et les facteurs responsables de l’infertilité liée à l’âge et à ouvrir la voie à de futures stratégies thérapeutiques ou préventives», explique Rolf Jessberger, coordinateur du projet. Durant la méiose, les chromosomes se lient à un fuseau pour garantir leur bonne ségrégation dans les cellules germinales résultantes. Leur échec mène à l’aneuploïdie, un état qui se caractérise par un nombre anormal de chromosomes par cellule. Cela entraîne souvent une fausse couche ou une anomalie congénitale. Les chercheurs se sont concentrés sur les mécanismes de base qui sous-tendent la division méiotique, dont les principales protéines chromosomiques, les points de contrôle et la charge mutationnelle dans les cellules souches vieillissantes. Ils ont recouru à une batterie de techniques moléculaires et de biologie cellulaire innovantes et à des modèles animaux pour analyser les cellules germinales de souris et d’humains. Le plus remarquable est leur technique utilisée pour réaliser l’imagerie des chromosomes d’ovocytes vivants à une résolution très élevée ainsi que leur suivi en 3D. GermAge a développé une nouvelle approche de marquage fluorescent, qui leur permet de marquer et d’étudier les structures des fuseaux méiotiques pertinents dans les ovocytes. Les scientifiques ont observé que l’âge plus élevé des ovocytes affaiblit le point de contrôle de l’assemblage du fuseau responsable de la ségrégation correcte des chromosomes durant la méiose. Ils sont parvenus à identifier les protéines responsables du maintien de l’intégrité chromosomique et de la liaison au fuseau. GermAge a caractérisé les facteurs de suivi et de modification de l’ARN essentiels pour la gamétogenèse et la fertilité. Découverte importante, le complexe protéique cohésine se détériore dans les ovocytes vieillissants, menant à des erreurs de la méiose. Alors que les cohésines préservent la structure et l’agencement corrects des chromosomes dans les cellules germinales en division, la perte de cohésine entraîne quant à elle des dommages aux extrémités des chromosomes, contribuant davantage à l’instabilité génomique. Les ovocytes vieillissants perdent leur capacité à corriger les liaisons anormales au fuseau.
L’impact des découvertes de GermAge
GermAge a identifié de nouveaux facteurs de risque pour l’échec des cellules germinales mâles et femelles dépendant de l’âge et l’aneuploïdie dépendante de l’âge. Il s’agit de pistes importantes pour mener de nouvelles recherches sur des biomarqueurs de diagnostic fiables destinés à la médecine de la reproduction humaine. Le projet a développé des outils très innovants pour étudier l’intégrité des cellules germinales en mettant l’accent sur les anomalies des chromosomes et celles liées aux chromosomes. «En plus d’améliorer notre compréhension de la biologie du vieillissement des cellules germinales, GermAge fournit des informations importantes sur le risque génétique pour les enfants de parents plus âgés», souligne Rolf Jessberger. Ces outils pourraient constituer la base de meilleurs diagnostics dans les technologies de fécondation assistée avec une meilleure cryoconservation des cellules germinales mâles et femelles et une évaluation précise du risque de maladies génétiques grâce à la génomique personnalisée. L’équipe a fourni un effort considérable pour communiquer les découvertes de GermAge à la communauté scientifique et sensibiliser le public aux risques liés à la parentalité à un âge avancé.
Mots‑clés
GermAge, ovocyte, cellule germinale, reproductif, fuseau, méiotique, infertilité, cohésine, aneuploïdie, ségrégation des chromosomes, imagerie des chromosomes, suivi des chromosomes
