A French physicist caught on tape the first steps of the mice fertilization process. The mechanisms to transfer the sperm DNA inside the oocyte remain largely unknown.
Un physicien français a filmé chez la souris les toutes premières étapes de la fécondation, un événement qui demeure mystérieux pour les scientifiques.
Vous pensiez que la rencontre d’un spermatozoïde et d’un ovule ne durait que quelques secondes ? Détrompez vous : celle-ci s’étend sur plus d’une heure ! Grâce à une nouvelle technique de microfluidique, Benjamin Ravaux, un étudiant diplômé de physique à l’École Normale Supérieure de Paris, est parvenu à filmer les 100 minutes nécessaires pour qu’un spermatozoïde de souris soit assimilé par la membrane et le cytoplasme (l’intérieur de la cellule) de l’ovule. Après avoir présenté les premières images obtenues grâce à son invention lors de la 60e réunion annuelle de la Biophysical Society, en mars 2016 à Los Angeles (États-Unis), le scientifique a publié une étude fin août 2016 dans la revue Scientific Reports, dévoilant la vidéo de la fécondation (à découvrir ci-dessous).
Une fécondation in vitro réalisée à l’aide d’une puce en silicone
Benjamin Ravaux a conçu un dispositif lui permettant de contrôler avec précision l’emplacement de la membrane où une cellule sexuelle mâle fusionne avec un ovule. Il repose sur de la « microfluidique », autrement dit un système manipulant des écoulements liquides et renfermant des cellules vivantes logées dans des mini-compartiments. Son invention se compose d’une puce en silicone étanche disposée sur une lame de verre ; un spermatozoïde est placé sur la partie inférieure de la puce et l’ovule à l’opposé, à l’intérieur d’un « coquetier » miniature. Une petite ouverture de 30 microns (millionièmes de mètres de large) se trouve en bas du « coquetier », formant une connexion avec la partie inférieure de la puce. Lorsque le spermatozoïde est inséré sur la puce, celui-ci nage à travers l’ouverture et fusionne avec l’ovule. Cette « puce-FIV » est compatible avec les technologies d’imagerie optique comme la microscopie confocale, permettant aux chercheurs d’obtenir des images en haute résolution. La vidéo est à découvrir ci-dessous.
« C’est une approche complètement nouvelle« , a déclaré dans un communiqué Benjamin Ravaux. Avec ce dispositif, il a obtenu les premières images comportant une dimension à la fois spatiale et temporelle du contact entre un seul spermatozoïde et l’ovule, de la fusion de leurs membranes (5 minutes après le contact initial), et de l’engloutissement du sperme par la cellule femelle (40 minutes après). En outre, l’instant où l’ADN du spermatozoïde est incorporé dans l’ovule a aussi été capturé (de la 50e à la 100e minute).
« Cette ‘puce FIV’ est un outil unique pour observer la cascade d’événements moléculaires qui se produit au cours de la fécondation, dans des conditions qui imitent le processus naturel« , se réjouit Benjamin Ravaux. Il espère que son dispositif conduise à des méthodes efficaces pour diagnostiquer les causes de l’infertilité et améliorer les techniques de procréation médicalement assistée.