Cellules souches germinales, Préservation de la fertilité, Prépubère, Spermatogenèse, Spermatogonie, Infertilité

Les cellules souches germinales (CSG) présentes dans le testicule prépubère sont à l'origine de la spermatogenèse chez l'adulte. L'atteinte du pool de CSG par la chimiothérapie est responsable d'une stérilité. La préservation de la fertilité chez l'enfant est réalisée par cryoconservation de tissu testiculaire immature (TTI). La restauration de la fertilité à partir du TTI a été réalisée avec succès dans de nombreux modèles animaux. Sa faisabilité et son innocuité restent à démontrer chez l'humain. Mon travail de thèse s'est composé de 3 volets, ayant pour objectifs de contribuer à la caractérisation des CSG humaines dans les TTI de patients prépubères (Agrément CPP Sudest2-Protocole GERMCELL 2016-A01824-47) (volets 1 et 2), et de participer à l'étude des effets de l'hypoxie, composante de la niche testiculaire, sur les CSG, dans le but de développer des conditions de culture qui soutiennent leur expansion in vitro (volet 3). 1) Évaluation du pool de CSG prépubères dans les TTI humains préservés. Une réduction du pool de spermatogonies a été observée dans notre cohorte de 30 patients drépanocytaires (4,2 - 15,0 ans), et dans celle de 75 patients leucémiques (0,9 - 13,7 ans). Chez les drépanocytaires, cette déplétion a été attribuée à la maladie, et non à l'hydroxyurée. Chez les leucémiques, elle est d'autant plus réduite que les patients ont été exposés au cyclophosphamide, avec une diminution notable lorsque les doses cumulatives de cet agent alkylant excédent 4 g/m². 2) Développement d'un modèle in vivo des CSG prépubères. Les fragments de TTI de 17 patients (2,8 ' 15,6 ans) ont été utilisés pour développer un modèle de xénogreffe de TTI humain dans des testicules de souris immunodéficientes, comme modèle d'étude des CSG humaines in vivo et comme stratégie pré-clinique d'autogreffe tissulaire. La fonctionnalité de la niche testiculaire, capable de soutenir la maturation des CSG et leur auto-renouvellement à long terme, soit 8 mois après la xénogreffe, a été observée. L'administration continue des gonadotrophines FSH / LH n'a pas montré d'effet ni sur le maintien des CSG, ni sur la maturation tissulaire et l'engagement en méiose. 3) Étude des effets de l'hypoxie, paramètre clé de la régulation du devenir des CSG dans la niche testiculaire. La capacité des CSG murines a' former des colonies et leur prolifération sont réduites lorsque les teneurs en O2 sont faibles (1 % et 0,1 %), en comparaison à la teneur atmosphérique de 21 % O2. Dans notre étude, la densité cellulaire initiale en CSG est un paramètre critique des effets d'une hypoxie modérée (3,5% O2), sur la croissance cellulaire et sur l'auto-renouvellement des CSG in vitro. Une augmentation de la densité cellulaire en condition hypoxique pourrait moduler la réponse des CSG, également influencée par le système de culture sur fibroblastes embryonnaires murins.