Note publique d'information : Depuis quelques années, une biopsie testiculaire suivie d’une congélation du tissu
testiculaire est proposée aux enfants atteints de cancer avant introduction d’un traitement
gonadotoxique. Cette procédure de préservation de la fertilité est proposée avec l’espoir
qu’une méthode de restauration de la fertilité soit développée. Le tissu testiculaire
décongelé pourrait ainsi être utilisé afin d’effectuer une maturation in vitro, évitant
la réintroduction de cellules tumorales, pour produire des spermatozoïdes. Ce travail
de thèse a consisté, dans un premier temps, à évaluer la mise en place de la méthylation
de l’ADN au sein du tissu testiculaire prépubère de souris au cours de la spermatogenèse
in vitro. La culture de tissu testiculaire frais ou décongelé de souris prépubère
permet le maintien des niveaux d’expression des ADN méthyltransférases 1 et 3a dans
les spermatogonies et les spermatocytes. De plus, la méthylation de l’ADN est retrouvée
jusque dans les spermatozoïdes produits in vitro. Par la suite, la qualité nucléaire
des spermatozoïdes ainsi obtenus a été analysée. La culture de tissu testiculaire
n’a pas d’impact sur le taux d’aneuploïdie, la condensation de la chromatine et la
fragmentation de l’ADN spermatique. Cependant, la congélation suivie par la culture
organotypique augmente la proportion de spermatozoïdes avec un ADN oxydé. Enfin, la
fonctionnalité des spermatozoïdes produits in vitro a été analysée par micro-injection
ovocytaire et la dynamique de différentes marques épigénétiques a été étudiée au cours
du développement préimplantatoire. Les taux de développement embryonnaire sont diminués
par l’utilisation de spermatozoïdes produits in vitro. Les niveaux des histones H3K4me3,
H3K27me3 et H3K9ac sont peu modifiés dans les embryons issus de spermatozoïdes générés
in vitro alors que la méthylation et déméthylation de l’ADN sont plus impactées. La
production de spermatozoïdes après culture de tissu prépubère frais ou décongelé dans
le modèle murin a permis de mettre en évidence que cette procédure n’est pas sans
impact sur l’embryon précoce bien que la qualité des spermatozoïdes produits soit
peu altérée.
Note publique d'information : In recent years, testicular biopsy followed by the freezing of testicular tissue has
been proposed to children with cancer before the introduction of a gonadotoxic treatment.
This fertility preservation procedure is offered with the hope that a fertility restoration
method will be developed. The thawed testicular tissue could thus be used to perform
in vitro maturation, avoiding the reintroduction of tumor cells, to produce spermatozoa.
This thesis work first consisted in assessing the establishment of DNA methylation
in mouse prepubertal testicular tissue during in vitro spermatogenesis. The culture
of fresh or thawed mouse testicular testicular tissue allows the expression levels
of DNA methyltransferases 1 and 3a to be maintained in spermatogonia and spermatocytes.
In addition, DNA methylation is found even in in vitro produced spermatozoa. The nuclear
quality of these spermatozoa was then analyzed. The culture of testicular tissue has
no impact on sperm aneuploidy rate, chromatin condensation and DNA fragmentation.
However, freezing followed by organotypic culture increases the proportion of spermatozoa
with oxidized DNA. Finally, the functionality of in vitro produced spermatozoa was
analyzed by oocyte microinjection and the dynamics of different epigenetic marks was
studied during preimplantation development. Embryo developmental rates are decreased
when using in vitro produced spermatozoa. The levels of H3K4me3, H3K27me3 and H3K9ac
are slightly modified in embryos derived from spermatozoa generated in vitro whereas
DNA methylation and demethylation are more affected. The production of spermatozoa
after culture of fresh or thawed prepubertal tissue in the mouse model has shown that
this procedure is not without impact on the early embryo, although the quality of
the spermatozoa produced is relatively unaltered.
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