La viabilité des spermatozoïdes a augmenté en FIV avec la technologie du glycane

Le succès de la fertilisation in vitro dépend de nombreux facteurs, dont l’un est la viabilité des spermatozoïdes. Une étude récente de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign en document une nouvelle façon de sélectionner des spermatozoïdes viables et de prolonger leur viabilité en laboratoire, réduisant une source de variabilité pendant le processus.

Le tube de Fallope chez les femmes, ou l’oviduct, a la capacité d’allonger la durée de vie des spermatozoïdes qui, jusqu’à présent, nous ne pouvions pas recréer en FIV. En 2020, nous avons découvert que les sucres complexes appelés glycanes sont les composants de l’oviduct qui peuvent lier et stocker le sperme et les maintenir en vie. « 

David Miller, auteur de l’étude principale, professeur au Département des sciences animales, qui fait partie du Collège des sciences agricoles, des consommateurs et de l’environnement de l’Illinois

Le groupe de Miller a collaboré avec des chimistes pour tester des centaines de glycanes d’oviduct pour leur capacité à lier le sperme de porc, en s’installant sur celui appelé lewis x trisaccharide sulfaté, ou Sulex, pour des tests supplémentaires. Ils se sont concentrés sur le sperme de porc non seulement comme preuve de concept pour les futures études humaines, mais aussi parce que l’agriculture animale repose également sur la FIV. Dans la FIV de porc, plusieurs spermatozoïdes fertilisent souvent des œufs simples, entraînant des embryons inviables. L’espoir avec l’utilisation de glycanes était que moins de spermatozoïdes à nage libre s’approcheraient et fertiliseraient les œufs simultanément.

Les chercheurs ont attaché du sulex au fond des boîtes de culture, puis ont ajouté du sperme. Le sperme a été donné 30 minutes pour adhérer aux composés avant que les chercheurs ne commencent à ajouter des œufs, en les présentant 0, 6, 12 ou 24 heures plus tard.

« En ajoutant des œufs à des moments ultérieurs, nous pourrions tester le système pour voir si Sulex augmentait la longévité du sperme. Essentiellement, nous avons constaté que nous pouvons maintenir ou étendre les taux de fécondation au fil du temps, augmentant la fenêtre de la FIV réussie », a déclaré Miller.

À 0 heures, l’efficacité de la FIV (zygotes fécondés par rapport au nombre total d’oeufs) était significativement plus élevé avec le sperme qui était initialement attaché à SULEX (à 53%) qu’un contrôle sans composés d’oviduct (36%) et deux composés de contrôle alternatifs (environ 40% chacun).

Les retards ont diminué les taux de fertilisation pour tous les groupes, mais moins pour Sulex. Dans le groupe témoin sans glycanes d’oviduct, la fertilisation était tombée à 1% au moment de 24 heures. Mais avec Spelex, 12% des œufs ont été fécondés après 24 heures.

La configuration de la FIV avec des gouttelettes de Sulex a également permis aux chercheurs de laver le sperme à baignade libre avant d’introduire des œufs.

« Parce que le sperme était lié en toute sécurité au composé de glycane, nous pouvions réduire le nombre global de spermatozoïdes, ce qui signifiait moins de cas où plus d’un sperme a fertilisé les œufs », a déclaré Miller.

L’étude fondamentale pourrait un jour améliorer le succès de la FIV pour les animaux et les humains.

« Il existe des entreprises, en particulier liées aux bovins laitiers, qui utilisent la FIV pour produire et vendre des embryons à mérite à haute génération qui, après leur livraison, produiront du lait plus efficacement », a déclaré Miller. « Cette technologie pourrait potentiellement aider à produire de la viande et du lait plus efficacement. »

Il a ajouté que les glycanes spécifiques qui lient le sperme humain n’ont pas encore été identifiés, mais une fois que cela se produit, le glycane-IVF pourrait aider à les décalages du timing entre la maturité des œufs à la récolte et la viabilité des spermatozoïdes chez l’homme.

« Les œufs et les spermatozoïdes doivent subir une phase de maturation avant qu’ils ne soient prêts pour la fertilisation, donc le moment est critique. Il y a une variabilité dans le temps qu’il faut du sperme pour terminer leur étape finale de maturation majeure », a déclaré Miller. « Nous pensons que le glycan-IVF pourrait allonger la fenêtre fertile du sperme et éventuellement augmenter les taux de FIV, bien que nous ayons besoin de tests supplémentaires pour le vérifier. »

L’étude, « Le sperme porcin se lie à un glycane d’oviduct couplé aux surfaces en verre comme modèle d’interaction du sperme avec l’oviduct » est publié dans des rapports scientifiques (doi: 10.1038 / s41598-025-88986-2). Les auteurs incluent Sandra Soto-Heras, Larissa Volz, Nicolai Bovin et David Miller. La recherche a été soutenue par le Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, qui fait partie des National Institutes of Health (NO. RO1HD095841).

Miller est également affilié au Carl R. Weese Institute for Genomic Biology à U. of I.