Des scientifiques mettent au point une méthode de séparation des spermatozoïdes pour la sélection du sexe

La recherche, publiée dans PLOS Biology, a révélé qu'un traitement chimique simple et réversible pouvait modifier radicalement le rapport de 50/50 entre les descendants mâles et femelles, de sorte que la sélection du sexe serait possible. L'étude a été réalisée sur des souris, mais elle est probablement applicable à d'autres mammifères.

La plupart des cellules des mammifères mâles contiennent à la fois un chromosome X et un chromosome Y. Toutefois, au cours du développement des spermatozoïdes, les chromosomes X et Y sont répartis dans différentes cellules, de sorte qu'un spermatozoïde porte l'un ou l'autre. Les spermatozoïdes porteurs d'un chromosome X produiront des filles et ceux porteurs d'un chromosome Y se développeront en fils.

Les chercheurs ont pu distinguer les deux types de spermatozoïdes grâce à la différence d'expression des gènes. Le chromosome Y porte peu de gènes alors que le chromosome X en porte beaucoup. Ils ont découvert que près de 500 gènes ne sont actifs que dans les spermatozoïdes du chromosome X, y compris une paire de récepteurs appelés Toll-like receptor 7 et 8 (TLR7/8), qui ont été utilisés dans l'expérience.

Les chercheurs ont traité les spermatozoïdes de souris avec un produit chimique qui se lie aux récepteurs et ralentit le mouvement des spermatozoïdes, sans affecter leur capacité de fécondation. La procédure a été entièrement inversée en supprimant le produit chimique.

Le recours à la fécondation in vitro (FIV) avec les nageurs les plus rapides (les spermatozoïdes porteurs du chromosome Y) a permis d'obtenir des portées de souris composées à 90 % de mâles. L'utilisation des nageurs les plus lents (porteurs du chromosome X) a permis d'obtenir des portées composées à 81 % de femelles.

Jusqu'à présent, aucun marqueur spécifique aux spermatozoïdes X ou Y n'a été trouvé, selon le Dr James Turner, responsable du laboratoire de biologie des chromosomes sexuels à l'Institut Francis Crick.

"La découverte d'une protéine qui ne marque que les spermatozoïdes X est vraiment surprenante. La priorité absolue sera donc de reproduire cette découverte et de comprendre pourquoi cette protéine s'avère être l'exception à la règle.

Comparée à d'autres procédures de sélection du sexe, cette méthode est beaucoup moins chère, plus simple et moins risquée. Elle pourrait simplifier considérablement le processus de sélection du sexe pour la FIV ou l'insémination artificielle. La sélection du sexe chez l'homme est illégale au Royaume-Uni.

Masayuki Shimada, coauteur de la recherche à l'université d'Hiroshima (Japon), a reconnu que, malgré son utilité en agriculture, la sélection du sexe est un sujet encore largement débattu et contesté chez l'homme. "L'expression différentielle des gènes récepteurs par les deux chromosomes sexuels constitue la base d'une méthode nouvelle et potentiellement très utile pour séparer les spermatozoïdes X et Y. Nous avons déjà réussi à produire sélectivement des mâles ou des femelles chez les bovins et les porcs grâce à cette méthode", a-t-il expliqué. "Néanmoins, l'utilisation de cette méthode dans les techniques de reproduction humaine est pour l'instant spéculative et soulève d'importantes questions éthiques qui ne sont pas affectées par l'utilité de cette nouvelle technique.

"Cet article est très intéressant car il met en évidence les différences physiologiques inhérentes entre les spermatozoïdes porteurs de chromosomes X et Y en laboratoire", a déclaré le professeur Allan Pacey, professeur d'andrologie à l'université de Sheffield.

"Toutefois, à ce jour, les expériences n'ont été réalisées que sur les spermatozoïdes de souris de laboratoire et nous ne savons pas si cet effet serait observé sur les spermatozoïdes d'autres animaux, tels que les bovins (pour lesquels il est important de produire plus de femelles pour les troupeaux laitiers) ou chez les humains, où les parents potentiels peuvent désirer un enfant d'un sexe spécifique (bien que cette pratique soit actuellement illégale au Royaume-Uni). Cependant, les données suggèrent que les spermatozoïdes sont des cellules beaucoup plus complexes que ce que nous connaissions jusqu'à présent et que nous avons encore beaucoup à apprendre à leur sujet".

Cette étude a été publiée dans PLOS Biology.