Des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie ont franchi une étape importante vers la production de spermatozoïdes humains en laboratoire, mais ces derniers travaux, publiés dans Cell Stem Cell et relayés par Nature News, montrent également le chemin qui reste à parcourir.
L’équipe, dirigée par le biologiste de la reproduction Eoin Whelan et le biologiste du développement Kotaro Sasaki, est partie de cellules sanguines d’un donneur humain, les a reprogrammées en cellules souches pluripotentes induites (iPS) à l’aide des méthodes standard basées sur les facteurs de Yamanaka, puis a guidé ces cellules vers un stade de cellules germinales primordiales (PGCLC), les précurseurs embryonnaires précoces qui donnent normalement naissance aux spermatozoïdes ou aux ovules.
Passer des PGCLC au stade suivant, les spermatogonies, les précurseurs immatures des spermatozoïdes qui résident dans le testicule, a constitué un goulot d’étranglement majeur. L’équipe de Penn l’a résolu en mélangeant leurs PGCLC humaines avec des cellules testiculaires non reproductrices de souris (qui fournissent un support structurel et des facteurs de signalisation), puis en transplantant le mélange dans une poche sous la capsule rénale d’une souris vivante.
La capsule rénale sert d’incubateur in vivo : le riche apport sanguin assure la vascularisation, l’apport de nutriments et l’élimination des déchets, permettant aux cellules de croître et de s’auto-organiser. Après six mois, les cellules transplantées avaient formé des structures tubulaires ressemblant à celles du tissu testiculaire, et les cellules humaines avaient progressé jusqu’au stade de spermatogonies.
Mais elles se sont arrêtées là.
Les cellules se sont bloquées à un stade immature, incapables de parcourir le chemin complet de la spermatogenèse qui produirait des spermatozoïdes fonctionnels et mobiles. Les signaux nécessaires à cette maturation finale restent inconnus, et aucun environnement de laboratoire existant, qu’il soit murin ou artificiel, n’a pu les fournir.
Ces travaux s’inscrivent dans une trajectoire d’une décennie : le groupe de Sasaki a produit pour la première fois des PGCLC à partir de cellules iPS humaines en 2015. En 2020, une autre équipe a identifié les cellules de soutien testiculaires de souris qui rendent l’approche actuelle possible. En 2023, des chercheurs ont produit une descendance à partir de deux souris mâles en utilisant des ovules cultivés en laboratoire, mais la version humaine reste, selon Sasaki, « tellement en retard » par rapport aux travaux sur la souris.
Environ 40 % des cas d’infertilité masculine n’ont pas de cause connue. Si des spermatozoïdes cultivés en laboratoire pouvaient un jour être produits, ils pourraient aider les hommes qui ne produisent aucun spermatozoïde à avoir des enfants biologiques. Mais les chercheurs soulignent qu’ils sont encore loin de toute application clinique, et les questions éthiques, notamment la possibilité de modifier génétiquement les cellules reproductrices ou de créer des « bébés sur mesure », restent en suspens.
Sources
[1] Whelan, E.C., et al. « In vitro derivation of human spermatogonia from pluripotent stem cells. » Cell Stem Cell (2026). DOI : 10,1016/j.stem.2026.06.001
[2] Ledford, H. « Lab-grown human sperm inch closer to reality. » Nature News (2026). https://www.nature.com/articles/d41586-026-02172-6