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Un peu d’or dans vos bijoux de famille: les nanotechnologies au service de la contraception masculine

Des spermatozoïdes Photo: Istock

Des chercheurs développent en ce moment une nanotechnologie qui utilise des particules d’or pour permettre la contraception masculine.

Par Jeffrey Mo, University of Toronto

ANALYSE – Alors que les femmes ont accès à plusieurs méthodes de contraception, les hommes n’ont que deux moyens à leur disposition, le préservatif et la vasectomie. Tout comme l’abstinence, ils comportent leur lot d’inconvénients.

Les préservatifs peuvent se déchirer, et certains hommes sont allergiques au latex couramment utilisé. Quant à la vasectomie, cette chirurgie parfois douloureuse est habituellement irréversible.

La recherche se poursuit donc, et l’une des méthodes à l’étude est la «nanocontraception».

Comme un interrupteur

Le processus par lequel le testicule produit des spermatozoïdes est très sensible à la chaleur. C’est pourquoi, chez les mammifères, les glandes génitales sont habituellement situées dans un sac à l’extérieur du corps, le scrotum, qui assure leur maintien à une température optimale, légèrement inférieure à celle du reste du corps.

La nanocontraception consiste à activer ou de désactiver la glande génitale à volonté, un peu comme un interrupteur. On y parvient en implantant dans le testicule des nanoparticules d’un diamètre d’environ 100 nanomètres — un millième de l’épaisseur d’un cheveu humain — que l’on échauffe ensuite par effet magnétique ou photothermique.

En pratique, toutefois, l’exercice est plutôt délicat : trop de chaleur peut détruire les tissus produisant les spermatozoïdes de manière irréversible.

De l’or et du fer

En 2013, le biologiste Fei Sun et son équipe de recherche multidisciplinaire ont réalisé les premières expériences de nanocontraception sur des souris. Ils ont d’abord injecté des nanoparticules directement dans les testicules. Il s’agissait de nanotubes d’or — long de 120 atomes et larges de 30 atomes — recouverts de quelques chaînes de polymère qui leur donnait l’aspect de bactéries oblongues hérissées de poils.

Dans un deuxième temps, ils ont soumis les testicules aux infrarouges, ce qui permettait de hausser la température des nanotubes de 30 °C à un niveau entre 37 et 45 °C — une variation qui dépendait de la concentration des nanoparticules et de l’intensité du rayonnement.

Malheureusement, les radiations ont provoqué des brûlures. Même s’il n’existait aucun moyen fiable de mesurer le niveau de douleur, l’équipe a préféré repartir sur de nouvelles bases.

En juillet 2021, l’équipe de Fei Sun a publié un article sur ses dernières avancées. Les nouveaux nanotubes sont similaires précédents, sauf qu’ils se composent plutôt d’oxyde de fer, doté de propriétés magnétiques, et ils sont recouverts d’acide citrique plutôt que d’éthylène glycol.

Ces nanoparticules magnétiques sont simplement injectées dans le système sanguin puis l’animal est anesthésié. À raison de quatre heures pendant un à quatre jours, les nanotubes sont attirés vers les testicules à l’aide d’un aimant placé près du scrotum.

Après quoi, le scrotum est enroulé dans du fil électrique. Mis sous tension, le fil induit alors un champ magnétique qui échauffe les nanotubes.

Cette méthode a permis de produire des écarts de température similaires au précédent procédé, entre 37 et 42 °C — la variation dépend de la quantité injectée.

Les testicules, ainsi réchauffés, se sont atrophiés et leur fertilité a diminué sept jours après le traitement — jusqu’à les rendre complètement inféconds pour certains. Après arrêt du traitement, les testicules ont repris leur forme et leur fonction normale en 30 à 60 jours.

Même si la fertilité n’est pas revenue au niveau antérieur, la qualité des spermatozoïdes ne semble pas avoir été affectée. Chez les femelles fécondées, les chercheurs n’ont constaté aucune différence dans la taille des portées ni d’infirmités chez leur progéniture.

Enfin, Fei Sun et ses collègues ont constaté que ce procédé réduit le risque de toxicité à long terme. Alors que les nanotubes d’or étaient logés indéfiniment dans les testicules, ceux à base de fer sont progressivement décomposés par le foie et la rate avant d’être éliminés par l’organisme.

La reproduction contrôlée

Les premières applications de la nanocontraception touchent les animaux de compagnie, comme alternative à la castration chirurgicale, qui est coûteuse et irréversible. La nanocontraception serait déjà utilisée sur des chats en Chine, selon Fei Sun.

Cette méthode a davantage de chance de trouver preneur en Europe, où la castration chirurgicale est moins répandue, qu’en Amérique du Nord, prévoit David Powell, directeur du Centre de gestion de la reproduction de l’Association des zoos et aquariums à Saint-Louis, dans le Missouri.

Le marché animal est somme toute limité, explique-t-il, en l’absence de débouché du côté de l’élevage. «L’industrie agricole fait très peu de recherche sur la contraception animale, car le bétail et les moutons sont élevés pour la consommation et l’abattage.»

«Et comme en plus les zoos représentent un très petit marché, les entreprises pharmaceutiques ne sont donc pas très motivées pour fabriquer des contraceptifs pour animaux», dit David Powell. Tout de même, certaines le font, et le Centre de gestion de la reproduction recueille des données pour évaluer l’efficacité des contraceptifs sur différentes espèces.

La nanocontraception par nanotubes ferreux pourrait un jour faire partie de la panoplie des outils de reproduction des zoos. Mais, prévient David Powell, il faudra d’abord établir si elle est douloureuse, et chez quelles espèces il y aurait contrindication. Le fer peut être toxique en grande quantité. Or, selon les études, certains mammifères — rhinocéros, lémuriens et dauphins — n’élimineraient pas ce minéral de manière normale en captivité.

Options réversibles

La réversibilité serait le principal avantage potentiel de la nanocontraception: elle permettrait aux zoos, notamment, de programmer avec précision les événements de reproduction au cours du cycle de vie des animaux.

Mais la chose reste à étudier. Les souris des expériences de Fei Sun n’ont subi le traitement qu’une seule fois; elles n’ont jamais été soumises à une seconde injection de nanoparticules après rétablissement des testicules.

L’objectif ultime du chercheur est la nanocontraception humaine, mais il admet en être encore loin. Mais outre que son niveau de toxicité chez l’humain n’est pas établi, il n’est pas acquis que les messieurs accepteraient de subir une anesthésie de quatre heures avant de se faire embobiner le scrotum dans du fil électrique.

Fei Sun, qui envisage d’administrer les nanotubes magnétiques par voie orale, devra aussi trouver autre chose qu’un aimant pour les faire migrer vers les glandes génitales.

Et même à cela, il reste encore à voir combien de mâles seront à l’aise avec l’idée de testicules rétrécis, même si ceux-ci retrouvent leur taille initiale avec le temps.

Il faudra donc s’en tenir aux capotes encore un temps.

Jeffrey Mo, Global Journalism Fellow, Dalla Lana School of Public Health, University of Toronto

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

La Conversation

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