Comment trouver du sperme muté? Allez juste FISH – ScienceDaily

La chimiothérapie et les traitements de radiothérapie sont connus pour provoquer des effets secondaires sévères que les patients peuvent voir ou ressentir dans tout leur corps. Pourtant, ces thérapies importantes ont des conséquences supplémentaires, invisibles et souvent non discutées: les impacts sur leurs futures grossesses et l'espoir d'avoir des enfants en bonne santé.

De nombreuses preuves montrent que la chimiothérapie et les traitements de radiothérapie sont génotoxiques, ce qui signifie qu'ils peuvent muter l'ADN et endommager les chromosomes des cellules cancéreuses et non cancéreuses des patients. Lorsque cela se produit dans une cellule germinale – qui sont des ovules chez la femme et du sperme chez l'homme – cela peut entraîner de graves anomalies fœtales et congénitales dans une grossesse qui en résulte. Pour les quelques chimiothérapies étudiées, le risque de mutation des spermatozoïdes diminue avec le temps, car les agents de traitement quittent le corps et les hommes produisent de nouveaux spermatozoïdes qui n'ont jamais été exposés aux agents génotoxiques. Mais pour la plupart des médicaments chimiothérapeutiques, il n'y a toujours pas d'informations sur leur impact sur les mutations de l'ADN et les dommages chromosomiques sur le sperme humain.

Exacerbant le problème, il n'existe actuellement aucun test efficace et abordable qui puisse être utilisé pour suivre la santé des cellules germinales des hommes en identifiant lorsque les spermatozoïdes sont porteurs de mutations chromosomiques liées au traitement telles que l'aneuploïdie (nombre anormal de chromosomes) ou les cassures chromosomiques, les réarrangements, ou suppressions. Mais les preuves d'une nouvelle étude menée par Andrew Wyrobek au Lawrence Livermore National Laboratory, et maintenant au Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), suggèrent que cela pourrait bientôt changer.

Dans un article publié dans la revue PLOS ONE, une équipe internationale a rapporté avoir réussi à adapter une technique d'analyse de l'ADN cellulaire établie, appelée hybridation in situ par fluorescence (FISH) pour sonder l'ADN du sperme simultanément pour une grande variété de défauts chromosomiques. Cette version de la technique FISH, connue sous le nom de protocole AM8 sperm FISH, est le résultat de décennies de travail effectué par l'équipe de recherche de l'auteur principal Andrew Wyrobek. Biophysicien médical au Berkeley Lab, Wyrobek étudie les effets des rayonnements ionisants et des produits chimiques fabriqués par l'homme sur le cancer du sein, la fonction cérébrale et la santé reproductive masculine.

«Ce travail est la première démonstration que notre test de sperme peut mesurer simultanément l'aneuploïdie et d'autres aberrations chromosomiques dans le sperme d'hommes qui ont subi des traitements génotoxiques», a déclaré Wyrobek. "Lorsque des spermatozoïdes présentant ces anomalies chromosomiques fécondent un ovule, le fœtus et l'enfant vivant peuvent avoir de graves problèmes de santé. Par exemple, les fœtus atteints de trisomie 18 – une copie supplémentaire du chromosome 18 ou un fœtus présentant un réarrangement chromosomique déséquilibré – meurent généralement in utero ou dans l'année suivant la naissance. "

Et, plus important encore, selon Wyrobek, le test peut détecter des anomalies chromosomiques équilibrées, qui sont des réarrangements sans perte ni gain de matériel génétique. Les réarrangements équilibrés sont compatibles avec la naissance vivante et héréditaires aux futures grossesses, et les enfants affectés sont susceptibles de connaître une fertilité réduite lorsqu'ils veulent avoir leurs propres enfants.

L'équipe – qui comprenait des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory, de l'Université de Stanford, du MD Anderson Cancer Center et de l'Université nationale autonome du Mexique – a évalué l'approche AM8 FISH sur le sperme de neuf patients atteints de lymphome hodgkinien, qui ont fourni des échantillons avant, pendant, et après un régime de traitement multi-médicamenteux et une radiothérapie.

Les résultats des tests du protocole FISH ont indiqué que le sperme produit pendant le traitement du lymphome de Hodgkin présentait 10 fois plus de défauts chromosomiques que le sperme produit avant le traitement. Mais au sixième mois après le traitement, le sperme des patients était revenu à la qualité avant le traitement.

«Nous sommes enthousiasmés par ces résultats car ils constituent une première étape vers l'application de cette méthode à toute situation humaine – comme le vieillissement, la maladie, les médicaments ou l'exposition à des substances toxiques environnementales – pour déterminer les risques génétiques pour les cellules germinales mâles et examiner persistance de spermatozoïdes chromosomiquement endommagés », a déclaré Wyrobek. «Nous pensons que cette approche a un large éventail d'applications dans les soins de santé et la planification familiale, car elle peut être utilisée pour identifier les expositions environnementales qui augmentent le risque de produire des spermatozoïdes chromosomiquement anormaux qui peuvent affecter la santé des futures grossesses et des enfants pour les générations à venir. "

Cependant, selon Wryobek, la méthode FISH du sperme est encore dans une phase de recherche précoce et elle nécessitera une validation supplémentaire et un développement commercial avant qu'elle ne devienne disponible dans les cabinets médicaux.

Ce travail a été soutenu par l'Institut national des sciences de la santé environnementale et les institutions respectives des auteurs.