Préservation de la fertilité chez les garçons prépubères : une approche expérimentale

Au fur et à mesure que les régimes de traitement des tumeurs oncologiques pédiatriques se sont améliorés, de plus en plus de survivants entrent dans leurs années de procréation. Étant donné que les lésions gonadiques sont une conséquence relativement courante et malheureuse des traitements utilisés pour guérir le cancer pédiatrique ainsi que certaines conditions hématologiques et immunodéficiences, le maintien de la fertilité est extrêmement important en ce qui concerne la qualité de vie à long terme de ces survivants. Il faut déterminer si la fertilité d'un enfant est susceptible d'être affectée par son traitement. Idéalement, cela devrait se produire avant le début du traitement, lorsqu'une fenêtre d'opportunité peut exister pour préserver le potentiel reproducteur futur du patient. Les développements dans le domaine des banques de sperme et des technologies de reproduction ont permis d'offrir des options viables pour préserver la fertilité des hommes pubères subissant un traitement contre le cancer. Les mâles pubères peuvent produire un échantillon de sperme avant de commencer un traitement gonadotoxique et cryoconserver le sperme pour une utilisation future. Étant donné que les méthodes actuelles de fécondation des ovocytes peuvent utiliser aussi peu qu'un seul spermatozoïde mobile, cette méthode s'est avérée efficace même lorsque le nombre de spermatozoïdes congelés est faible. Malheureusement, les hommes prépubères posent un défi particulier pour la préservation de la fertilité. Ces garçons ne peuvent pas produire de sperme pour la cryoconservation par masturbation. Ils n'ont pas non plus de spermatozoïdes matures. Bien que le testicule prépubère ne produise pas de spermatozoïdes matures, il contient les cellules germinales diploïdes à partir desquelles les spermatozoïdes haploïdes seront dérivés. Pour ces garçons prépubères à risque, ainsi que pour les garçons pubères qui peuvent ne pas être en mesure de se constituer une banque de sperme, une approche récente et encourageante est l'utilisation de tissu testiculaire cryoconservé. Bien que des progrès importants aient été réalisés dans la recherche animale dans ce domaine, l'utilisation de la cryoconservation des tissus testiculaires chez l'homme reste expérimentale. Si du tissu testiculaire prépubère pouvait être acquis et conservé avant de commencer la thérapie gonadotoxique, ce tissu pourrait alors être décongelé et les cellules germinales stockées réimplantées dans les propres testicules du patient, une procédure connue sous le nom de greffe de cellules germinales. Alternativement, les cellules stockées pourraient être mûries in vitro jusqu'à ce qu'elles puissent atteindre la fécondation par l'utilisation d'une injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI).

La recherche avec des modèles animaux a démontré qu'il existe plusieurs méthodes pour utiliser les cellules germinales pour obtenir des spermatozoïdes matures pour la fécondation, y compris l'autotransplantation et la xénotransplantation. L'autotransplantation est considérée comme plus acceptable que la xénotransplantation, bien que les deux aient réussi dans des modèles murins. Chez les rongeurs, l'autotransplantation a permis de restaurer la spermatogenèse et les souris se sont reproduites in vivo. Les chercheurs ont démontré que la micro-injection d'une suspension brute de cellules germinales chez des souris rendues stériles peut restaurer la spermatogenèse et la fertilité. Un succès similaire a été rapporté chez les rats et les grands mammifères. La restauration de la spermatogenèse est également possible avec des cellules cryoconservées. Il a été estimé que 70% des cellules spermatogoniales peuvent survivre après congélation et décongélation. La contamination maligne reste l'une des principales préoccupations entourant la transplantation, même si les quelques études qui traitent de cette question sont controversées dans leurs conclusions. Des progrès dans la résolution de cette question ont été réalisés dans des modèles de souris, en particulier avec l'utilisation du tri cellulaire activé par fluorescence pour trier négativement les cellules malignes des suspensions cellulaires.

Étant donné que la cryoconservation et la transplantation de SSC réussissent actuellement chez les animaux, une application chez l'homme semble probable dans un avenir proche. La possibilité d'infertilité est un problème auquel de nombreuses familles doivent faire face lorsqu'elles acceptent d'initier une chimiothérapie à leurs fils. Étant donné que cette méthode nécessite des biopsies testiculaires, il est important d'évaluer à la fois le désir des parents et l'acceptabilité de la collecte de SSC. Récemment, des chercheurs ont interrogé 318 parents sur leur acceptation d'une telle idée. Ils ont demandé aux parents de réfléchir hypothétiquement au scénario suivant : "S'il y avait une procédure expérimentale disponible au moment du diagnostic, autoriseriez-vous vos fils à subir une biopsie testiculaire pour tenter de collecter des SSC ?" Au moment du diagnostic, le prélèvement de SSC par biopsie testiculaire était théoriquement approuvé par 61 % de ces parents. Ils ont également observé que le désir de cryoconserver les SSC n'était pas lié à la nocivité potentielle du traitement oncologique, indiquant que même un risque mineur d'infertilité était considéré comme un fardeau majeur pour la qualité de vie ultime. Ces données indiquent que la traduction des expériences animales actuelles sur la collecte et la transplantation de SSC en soins cliniques est souhaitée par les parents de garçons prépubères atteints de cancer.

Il s'agit d'un nouveau protocole expérimental qui nécessite des collaborations entre cliniciens et scientifiques fondamentaux. Plusieurs points cliniques et translationnels clés doivent être pris en compte, notamment les croyances et les préoccupations des parents et des garçons prépubères atteints de cancer, la capacité à effectuer une biopsie testiculaire de manière adéquate sans séquelles négatives, ainsi que le stockage des tissus à des fins de fertilité et de recherche, notamment la viabilité des échantillons de biopsie pour les études de génomique in vitro et fonctionnelle en aval.

L'objectif de la présente proposition est de développer des initiatives cliniques, translationnelles et scientifiques fondamentales qui permettront un vaste programme dédié à l'acquisition et au stockage de tissus testiculaires d'hommes prépubères vus au centre médical Hadassah ainsi que dans des institutions collaboratrices en Israël. et à travers le monde. Développer les moyens de distribution et de manipulation des tissus ainsi que le stockage à long terme des tissus sont des éléments essentiels, d'autant plus que le tissu testiculaire peut être stocké pendant des décennies avant d'être utilisé dans un environnement de fertilité. Plus important encore, un protocole de cryoconservation pour le tissu testiculaire humain doit être développé de novo pour que cette initiative devienne finalement une option standard pour la préservation de la fertilité pour les hommes prépubères atteints de cancer ainsi que pour ceux atteints de maladies du sang ou d'immunodéficience qui subiront une greffe de cellules souches. .

Une biopsie testiculaire ouverte sera effectuée par un urologue traitant (un effort sera fait pour effectuer la procédure simultanément au cours d'une procédure lorsque le patient est sous anesthésie générale à d'autres fins, c'est-à-dire la pose d'un cathéter central, les aspirations/biopsies de moelle osseuse). Cette procédure aura lieu avant le début de toute thérapie gonadotoxique. Néanmoins, en cas de traitement de chimiothérapie en urgence, la procédure peut être effectuée après la chimiothérapie puisque la toxicité pour les cellules souches testiculaires n'est pas connue. Une incision de 10 mm est pratiquée dans le pôle supérieur du testicule et une portion d'environ 5 % des tubules séminifères extrudés est excisée (environ 2 mm x 4 mm x 10 mm ; environ 1 gramme de tissu). Il s'agit de la taille d'une biopsie testiculaire normale effectuée pour des raisons cliniques telles que l'évaluation du cancer. Chez les nourrissons ou les très jeunes garçons, la taille de l'incision et de la biopsie est à la discrétion de l'urologue.

Les échantillons de biopsie testiculaire seront immédiatement répartis sur la table d'opération. Les deux tiers de l'échantillon (appelé échantillon #1) seront cryoconservés dans du Sperm Wash Media pour une utilisation potentielle par le patient à une date ultérieure. Un protocole de congélation (congélation lente) actuellement en place pour la cryoconservation du tissu testiculaire humain adulte sera mis en œuvre pour la proposition actuelle et a été publié dans la littérature pour une utilisation avec du tissu testiculaire prépubère. Plus précisément, le diméthylsulfoxyde 0,7 M (DMSO) est utilisé comme agent cryoprotecteur. Le spécimen #1 de la biopsie portera le nom du patient, sa date de naissance, la date actuelle et le numéro de dossier médical. Une feuille séparée sera également envoyée avec le spécimen qui comprendra le numéro de téléphone et l'adresse actuelle. Ces spécimens resteront à la banque de sperme du Centre Médical Hadassah.

Comme indiqué ci-dessus, l'autre tiers du spécimen sera utilisé à des fins de recherche dans le but de faire progresser la science de l'isolement et de la culture des SSC humains pour la recherche sur la fertilité. Ces parties seront dépouillées de tous les identifiants de santé personnels au moment de la division et un code d'identification unique sera attribué.

Les risques de cette étude concernent la biopsie testiculaire. Les effets secondaires de cette procédure sont légers. La douleur liée à la procédure est attendue et est facilement contrôlée avec des médicaments analgésiques légers à modérés.

L'avantage est que le patient peut être en mesure d'utiliser le tissu de biopsie testiculaire congelé et/ou les SSC cultivés dérivés de la biopsie pour préserver sa fertilité à l'avenir. À ce stade, cependant, il est impératif de noter que cette procédure est purement expérimentale. La durée de cette étude est définie à partir de la date de recrutement jusqu'à la date d'utilisation clinique du tissu cryoconservé pour la restauration de la fertilité jusqu'à quarante ans.

Nous recueillerons tous les résultats indésirables survenus pendant (en peropératoire) ou après la biopsie testiculaire, y compris la douleur, le saignement et/ou l'infection. Les événements seront suivis et enregistrés pendant une semaine après la procédure, un laps de temps bien au-delà du temps de récupération de 2 à 3 jours associé à ce type de biopsie. Les événements clairement liés au cancer ou au traitement du cancer du sujet et non spécifiquement à la biopsie testiculaire ne seront pas collectés/rapportés.