Reproduction : les « sperm bots », une solution à l’infertilité

Les problèmes de fertilité sont aujourd’hui légions. Pour les résoudre, des chercheurs de Waterloo Engineering ont créé des « sperm bots » ou « robots spermatozoïdes » pouvant naviguer plus facilement dans le complexe appareil reproducteur féminin. Cette innovation ouvre la voie à des utilisations potentielles en médecine de la reproduction, dans le diagnostic de l’infertilité et dans l’administration de médicaments.

Plusieurs chercheurs de Waterloo Engineering et une équipe internationale ont annoncé dans une nouvelle étude avoir conçu un processus permettant de transformer les spermatozoïdes en microrobots à commande magnétique. Ces « sperm bots » ou « robots spermatozoïdes » sont capables de naviguer dans un modèle anatomique du système reproducteur féminin. Cette innovation ouvre la voie à des utilisations potentielles en médecine de la reproduction, dans le diagnostic de l’infertilité et dans l’administration de médicaments.

Les sperm bots, de véritables spermatozoïdes recouverts de nanoparticules magnétiques

Pour rappel, les spermatozoïdes sont naturellement de bons nageurs. Ils peuvent se faufiler rapidement et aisément dans le complexe appareil reproducteur féminin. Leurs capacités les rendent particulièrement adaptés à une utilisation en microrobotique médicale. C’est ainsi que les chercheurs de Waterloo Engineering ont conçu des microrobots spermatozoïdes capables de s’introduire à l’intérieur d’un modèle anatomique grandeur nature. Ces sperm bots sont de véritables spermatozoïdes, mais recouverts de nanoparticules magnétiques pour les rendre visibles aux rayons X et sensibles aux champs magnétiques.

Les sperm bots guidés par un champ magnétique externe

L’équipe de recherche a testé de petits spermatozoïdes robotisés sur un modèle imprimé en 3D d’une partie de l’appareil reproducteur féminin. Elle a utilisé un champ magnétique externe pour les guider avec précision depuis le col de l’utérus artificiel, à travers la cavité utérine, jusqu’aux trompes de Fallope, où la fécondation a généralement lieu. Les scientifiques ont constaté qu’ils pouvaient suivre en temps réel les spermatozoïdes robotisés, et cela tout au long de leur parcours, grâce aux rayons X. Ce qui est impossible avec les spermatozoïdes naturels.

La technologie non toxique pour l’organisme

De plus, les chercheurs ont observé l’innocuité des nanoparticules utilisées pour cette technologie. En effet, l’augmentation de la concentration de nanoparticules d’oxyde de fer dans le revêtement des « sperm bots » n’a pas montré de toxicité pour les cellules utérines humaines après 72 heures d’exposition. C’est un résultat encourageant pour une utilisation future chez l’homme car les essais portaient sur des bovins.

Vers une transformation de la recherche en santé reproductive

« Jusqu’à présent, visualiser les spermatozoïdes à l’intérieur du corps était presque impossible », souligne le Dr Islam Khalil, chercheur à l’Université de Twente aux Pays-Bas qui a dirigé l’étude. Le professeur relève que l’absence de suivi des spermatozoïdes en temps réel a entravé pendant longtemps la compréhension des scientifiques en matière de santé reproductive et de traitements de fertilité. Mais la visualisation en temps réel des « sperm bots » dans le modèle anatomique permet de surmonter ces limitations, en plus d’offrir une méthode non invasive. Cette avancée pourrait transformer la recherche en santé reproductive et offrir de nouvelles perspectives sur les traitements de l’infertilité masculine et les techniques de fécondation in vitro (FIV), bien qu’elle n’ait pas encore été testée sur un organisme humain.

Déjà plusieurs questions autour des sperm bots

De plus, cette technologie pourrait un jour transformer la manière dont nous abordons les traitements médicaux ciblés, en particulier dans les zones difficiles d’accès du corps humain, comme l’utérus ou les trompes de Fallope. Un tel système d’administration ciblée de médicaments améliorerait le traitement de maladies comme le cancer de l’utérus et les fibromes. Néanmoins, il soulève déjà des questions éthiques et pratiques. La science doit réfléchir à la manière d’intégrer les microrobots dans les pratiques médicales actuelles et évaluer les impacts à long terme sur la santé reproductive.