Une récente étude publiée dans la revue Nature Genetics met en lumière le principe scientifique fondamental selon lequel l’ADN mitochondrial (mtDNA en anglais) est transmis exclusivement par la voie maternelle. Auparavant, on pensait que l’ADN mitochondrial paternel était éliminé après la fécondation, mais cette étude a découvert que les spermatozoïdes matures ne contiennent pas d’ADN mitochondrial intact.

Des chercheurs de l’Université des Sciences et de la Santé de l’Oregon et d’autres institutions ont découvert que bien que les cellules spermatiques contiennent une petite quantité de mitochondries, elles ne contiennent pas d’ADN mitochondrial. Il a également été constaté que les spermatozoïdes manquent d’une protéine essentielle pour le maintien de l’ADN mitochondrial, appelée facteur de transcription mitochondrial A (TFAM en anglais).

Bien que l’on ne sache pas exactement pourquoi les spermatozoïdes ne contribuent pas à l’ADN mitochondrial, une théorie suggère qu’ils consomment une quantité importante d’énergie mitochondriale pendant la fécondation, ce qui pourrait entraîner l’accumulation de mutations dans l’ADN mitochondrial. En revanche, les ovocytes en développement obtiennent principalement leur énergie des cellules environnantes, ce qui permet de maintenir un ADN mitochondrial relativement intact.

Cette étude souligne l’importance de la contribution maternelle de l’ADN mitochondrial en conférant un avantage évolutif en limitant le risque de mutations dans l’ADN mitochondrial qui causent des maladies chez la descendance. Les mutations de l’ADN mitochondrial peuvent entraîner des troubles potentiellement mortels dans des organes ayant des demandes énergétiques élevées.

Pour aborder la transmission de troubles connus de l’ADN mitochondrial, l’auteur correspondant de l’étude, Shoukhrat Mitalipov, a développé une méthode appelée thérapie de remplacement mitochondrial. Cette technique remplace l’ADN mitochondrial muté par un ADN mitochondrial sain provenant d’ovocytes donneurs par fécondation in vitro.

Bien que les essais cliniques utilisant cette procédure soient limités aux États-Unis, ils sont en cours dans d’autres pays pour prévenir les maladies et traiter l’infertilité.

Les chercheurs estiment que comprendre le rôle du TFAM pendant la maturation et la fécondation des spermatozoïdes pourrait être la clé pour traiter certains troubles de l’infertilité et améliorer l’efficacité des technologies de procréation assistée.

Cette étude fournit des informations précieuses sur le mécanisme de l’héritage maternel de l’ADN mitochondrial et ses implications pour la fertilité humaine et la thérapie cellulaire germinale.

Source :

Lee, W., et al. (2023) Bases moléculaires de l’héritage maternel de l’ADN mitochondrial humain. Nature Genetics. doi.org/10.1038/s41588-023-01505-9.