La reproduction humaine, un domaine à la croisée de la biologie et de la société, suscite des questions fondamentales sur notre avenir. Comment allons-nous nous reproduire dans les décennies à venir ? Les recherches actuelles sur les gamètes offrent des perspectives inédites, tout en soulevant des enjeux bioéthiques cruciaux. Cet article explore les avancées scientifiques récentes concernant la création de gamètes, les facteurs biologiques et comportementaux influençant le sexe des enfants, et les implications éthiques de ces découvertes.
La création de gamètes in vitro : nouvelles frontières de la reproduction
Trois axes de recherche majeurs se distinguent dans le domaine de la gamétogenèse in vitro.
La mitoméiose : créer des ovocytes à partir de cellules de peau
Aux États-Unis, l’équipe de Shoukhrat Mitalipov a développé une technique permettant de créer des ovocytes humains à partir de cellules de peau. Cette méthode, appelée mitoméiose, consiste à prélever un ovocyte chez une femme, à en énucléer la cellule (retirer son noyau contenant le génome), puis à y injecter un nouveau génome issu de noyaux de cellules de peau d’un autre individu.
Les cellules somatiques, telles que les cellules de peau, contiennent 46 chromosomes, tandis que les gamètes n’en contiennent que 23. L’équipe de Mitalipov a donc mis au point un procédé spécifique pour éliminer un des membres de chaque paire de chromosomes issue des cellules de peau.
Bien que cette technique soit encore expérimentale, elle a permis d’obtenir un matériau génétique injectable dans l’ovocyte énucléé, qui a pu être fécondé avec un succès limité (9 % des ovules fécondés ont atteint le stade de blastocyste). Cette avancée offre des perspectives nouvelles aux femmes stériles qui pourraient ainsi recevoir des ovocytes d’autres femmes tout en y injectant leur propre patrimoine génétique. Elle pourrait également être utilisée par des couples de même sexe désireux d’avoir un enfant partageant l’héritage génétique des deux parents.
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La gamétogenèse in vitro : cultiver des gamètes en laboratoire
Une autre approche, menée par Katsuhiko Hayashi de l’université d’Osaka, consiste à générer des gamètes mâles et femelles en laboratoire à partir de cellules somatiques (peau, sang). Ces cellules sont d’abord reprogrammées en cellules souches, capables de se transformer en n’importe quel type de cellule. On provoque ensuite leur différenciation en cellules germinales, qui sont placées dans des organoïdes artificiels pour produire des spermatozoïdes et des ovocytes matures.
Les chercheurs ont réussi à cultiver des gamètes de souris et à faire naître des bébés souris par fécondation de ces gamètes cultivés in vitro. L’équipe de Hayashi a même réussi à « engendrer » une souris issue de deux pères biologiques. Cependant, la conception de gamètes humains matures se révèle plus complexe et est soumise à une réglementation stricte dans de nombreux pays.
D’autres équipes travaillent sur des technologies similaires, avec des applications potentielles pour les couples infertiles, les couples homosexuels, etc. Ces projets suscitent cependant des inquiétudes, notamment concernant la possibilité de donner naissance à des enfants n’ayant qu’un seul parent génétique.
La création de gamètes synthétiques : un horizon spéculatif
Un dernier champ de recherche, plus spéculatif, concerne la « conception de génomes haploïdes synthétiques adaptés à la reproduction », c’est-à-dire la création de gamètes à partir de zéro, sans se baser sur un matériau génétique existant.
Cette piste, dont la faisabilité reste incertaine, marque un tournant dans l’histoire des technologies reproductives. Elle soulève des questions éthiques nouvelles, notamment concernant l’eugénisme et la liberté reproductive.
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Les chercheurs qui explorent cette voie estiment que la fabrication de gamètes à partir d’ADN synthétique pourrait permettre d’éviter la transmission de variants génétiques nocifs sans affecter l’identité d’un futur individu. Ils mettent en avant le potentiel de cette technologie pour réduire les dommages évitables pour les générations futures, tout en soulignant la nécessité d’une approche prudente, rationnelle et éthique.
Facteurs influençant le sexe des enfants : biologie et comportement
Au-delà des techniques de création de gamètes, la question des facteurs influençant le sexe des enfants suscite également un intérêt croissant.
Prédisposition biologique ou hasard statistique ?
Une nouvelle étude publiée dans Science Advances suggère que la composition des familles (uniquement des garçons ou uniquement des filles) pourrait ne pas être entièrement due au hasard. Les chercheurs ont constaté un nombre plus élevé que prévu de familles composées uniquement de garçons ou uniquement de filles, ce qui ne pouvait être attribué au seul hasard.
Une explication possible est biologique : certains parents pourraient être prédisposés à avoir des enfants d’un sexe donné. Une autre est comportementale : certains parents pourraient continuer à essayer d'avoir enfin une fille ou un garçon jusqu’à y parvenir, ce qui fausse les chiffres.
La préférence de genre : un facteur déterminant
Dans une analyse complémentaire, la préférence de genre apparaît comme un facteur moteur majeur des tendances observées dans l’étude initiale. Les familles ayant trois enfants ou plus sont plus susceptibles d’avoir des enfants de sexes différents, ce qui suggère que les parents continuent d’essayer jusqu’à ce qu’ils soient « au complet ».
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Cette préférence pour avoir « un de chaque » n’est pas nouvelle. Des études ont montré qu’elle influence les décisions de planification familiale depuis des siècles.
Déséquilibres naturels et théories biologiques
Bien que la préférence des parents soit un facteur important, certaines preuves suggèrent que les parents pourraient également être biologiquement prédisposés à avoir davantage d’enfants d’un sexe donné. Les rapports de naissances ne sont pas parfaitement équilibrés : dans le monde entier, environ 105 garçons naissent pour 100 filles. Il existe également un phénomène bien documenté, appelé « effet retour du soldat », qui montre une augmentation du nombre de naissances de garçons après des guerres majeures.
Plusieurs théories tentent d’expliquer ces déséquilibres, en se basant sur le moment de la conception, le pH de l’utérus, la durée de la phase folliculaire, les niveaux hormonaux, la disponibilité en glucose ou les réponses immunitaires de la mère. Certaines études suggèrent également que les caractéristiques du père (taille, richesse, agressivité) pourraient influencer le sexe de l’enfant.
Cependant, les preuves soutenant l’existence d’une prédisposition biologique à avoir des enfants d’un sexe donné restent minces, en raison de la complexité inhérente à ce type de recherches.
Tests de féminité et intersexuation : redéfinir le sexe biologique
La question de la définition du sexe biologique est également au cœur des débats, notamment dans le domaine du sport. Les tests de « féminité » agitant régulièrement les grandes manifestations sportives, il est essentiel de comprendre comment le sexe biologique est défini et combien de sexes existent.
Les personnes intersexes, chez lesquelles coexistent des caractères sexuels mâles et femelles, remettent en question la binarité traditionnelle des sexes. La diversité du développement sexué et des formules atypiques est frappante, qu’elles soient d’origine chromosomique, hormonale ou environnementale.
Le sexe biologique ne se limite pas au critère gonadique (lié aux glandes reproductives). Il prend également en compte le sexe génétique (lié aux chromosomes X et Y), le sexe anatomique (lié à l’aspect des organes génitaux) et le sexe hormonal (lié aux hormones prédominantes).
Certains chercheurs estiment qu’il existe une combinaison infinie de sexes biologiques, tandis que d’autres considèrent que les états intermédiaires sont rares et souvent associés à une infertilité, ce qui les condamne à une impasse d’un point de vue évolutif.
La grande leçon philosophique de l’intersexuation est que le sexe biologique est acquis au cours d’une histoire développementale. Les différents niveaux du sexe biologique ne sont pas tous réalisés à la même période de la vie.
L’étude des mécanismes de détermination du sexe a longtemps été influencée par l’idéologie patriarcale. La biologie s’est focalisée sur les gènes impliqués dans la formation des testicules et a ignoré ceux susceptibles d’intervenir dans le développement des ovaires.
Malgré la mobilisation de mouvements sociaux (féminisme, mouvement LGBT…), l’intersexuation demeure mal tolérée par l’opinion, tant la bicatégorisation des sexes structure l’ordre social depuis des siècles.
Pourquoi existe-t-il des fonctions mâles et femelles ?
La question de l’existence des fonctions mâles et femelles, ainsi que des individus morphologiquement différenciés, est un autre sujet de réflexion.
Une telle situation, avec différenciation des cellules reproductrices en deux tailles contrastées, est appelée « anisogamie ». A partir d’une situation ancestrale d’isogamie (une seule taille de gamètes), il est facile d’imaginer pourquoi la production de plus petits gamètes pourrait être sélectionnée si mettre moins de ressources dans chaque gamète permet d’en produire plus.
Mais si les zygotes (nouveaux individus diploïdes) issus de la fusion des gamètes sont d’autant plus viables qu’ils ont une grande quantité de réserves, il peut effectivement être avantageux pour certains individus de produire des gamètes encore plus gros.
Des modèles mathématiques montrent que l’anisogamie ne peut évoluer, à partir d’une situation où tous les gamètes sont de même taille, que si des « types sexuels » génétiques préexistent dans cette population.
De nombreuses espèces de plantes, d’algues et de champignons présentent différents « types sexuels ». Ce type de système empêche l’autofécondation chez de nombreuses espèces de plantes hermaphrodites, ce sont les systèmes d’auto-incompatibilité, qui ont vraisemblablement évolué pour éviter la dépression de consanguinité.
Une autre hypothèse évolutive pour expliquer l’existence de types sexuels ou de sexes différents est liée à la transmission des mitochondries, ces petits organites logés au sein des cellules et qui leur sont nécessaires pour produire de l’énergie. Une hypothèse avancée a été que les sexes différents auraient évolué pour permettre la transmission des mitochondries par un seul parent. Cette hérédité uniparentale empêche effectivement l’évolution de mitochondries moins efficaces car le destin des mitochondries devient lié à celui de l’organisme qui les porte.
Au-delà de l’existence des sexes et des types sexuels, une autre question intéressante est celle-ci : pourquoi existe-t-il le plus souvent seulement 2 sexes ou deux types sexuels ? L’explication du maintien de seulement deux sexes ou deux types sexuels pourrait résider dans nos hypothèses précédentes : si l’hérédité des mitochondries est liée à un sexe ou à un type sexuel, comme c’est le cas chez les plantes et les animaux, et beaucoup de champignons, alors l’émergence d’un 3ème sexe ou d’un 3ème type sexuel peut être compliquée.
En conclusion, les fonctions mâles et femelles sont certainement le résultat d’une sélection disruptive sur la taille des gamètes, favorisant d’une part la production de petits gamètes qui peuvent ainsi être plus nombreux, et d’autre part celle de gros gamètes assurant une taille minimale viable pour les embryons. Les types sexuels ont quant à eux très probablement évolué pour éviter l’autofécondation. L’hérédité uni-parentale des mitochondries, enfin, a probablement évolué en se greffant sur ces systèmes préexistants, limitant ensuite le nombre de sexes ou de types sexuels.
Tests de fertilité : comprendre et surmonter l'infertilité
Les problèmes de fertilité touchent 10 à 15 % des couples. La première étape consiste à réaliser une étude de fertilité afin de rechercher et d’évaluer les causes de l’infertilité chez la femme et chez l’homme.
Si, après un an de rapports sexuels sans utiliser de méthode contraceptive, la grossesse désirée n’est pas atteinte (ou après six mois chez les couples de plus de 35 ans), il est possible qu’il y ait un problème de fertilité. Le spécialiste en médecine de la reproduction posera une série de questions pour connaître les caractéristiques de chaque patient. Chaque patient et chaque situation nécessitent une étude de fertilité personnalisée.
Lors du premier entretien, le spécialiste aura pu évaluer l’existence éventuelle d’une pathologie ou d’une maladie affectant l’infertilité. Tous les tests ne sont pas inclus dans un bilan général de fertilité.
Chez la femme, les tests peuvent inclure une analyse hormonale (pour étudier le fonctionnement de l’ovaire et évaluer la réserve ovarienne), un examen pelvien (pour évaluer la forme, la taille, l’apparence et la position de l’utérus et détecter un kyste ovarien apparent ou une condition anormale de l’utérus), une hystérosalpingographie (pour vérifier la perméabilité des trompes de Fallope et la forme de la cavité utérine), une hystéroscopie (pour visualiser avec précision l’intérieur de l’utérus et le canal cervical) et une biopsie de l’endomètre (pour aspirer la glaire endométriale).
Chez l’homme, les tests peuvent inclure un séminogramme ou spermiogramme (pour évaluer la quantité, la qualité et la forme des spermatozoïdes) et un examen des testicules (pour détecter d’éventuelles grosseurs, veines saillantes ou infections dans le pénis). Un test de capacitation ou test REM (motile sperm count) peut également être réalisé pour évaluer la capacité des spermatozoïdes à féconder l’ovule.
Les résultats complets de ces tests de fertilité ne sont généralement connus que trois à quatre semaines après le premier entretien.
Le tri des spermatozoïdes : choisir le sexe de son futur bébé ?
Des chercheurs ont développé une nouvelle méthode de tri des spermatozoïdes, « plus précise et sûre » d’après eux, visant à choisir le sexe de son futur bébé. La méthode sépare les spermatozoïdes en fonction de leur poids, avec « 80 % de chances de réussite » selon les médecins.
Les spermatozoïdes contenant un chromosome X (femelles) sont légèrement plus lourds que les spermatozoïdes contenant un chromosome Y (mâles). Une fois le spermatozoïde sélectionné, le médecin procède à une injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI). L’embryon ainsi fabriqué subit un dépistage préimplantatoire « pour détecter les anomalies chromosomiques et le sexe ».
Cette technique de tri n’a pas altéré les spermatozoïdes « de quelque manière que ce soit », affirme le médecin. Pour le moment, il met en œuvre la procédure « dans le cadre d’un protocole de recherche ».
Sélectionner le sexe de son futur bébé est « controversé ». En effet, après le choix du sexe, les couples pourraient choisir d’autres caractéristiques de leur enfant, « notamment sa taille, la couleur de ses yeux, sa force ou son orientation sexuelle ». Sans compter que sélectionner le sexe des enfants à naître « pourrait créer un déséquilibre dans la société », en modifiant la composition de la population.
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