Comment chauffer les testicules avec des nanoparticules pourrait un jour être une forme de contraception masculine

Jeffrey Mo, Université de Toronto

Les femmes ont une variété de méthodes de contraception, mais seules deux méthodes sont couramment disponibles pour les hommes : les préservatifs et les vasectomies. Les deux méthodes ont leurs inconvénients.

Les préservatifs peuvent se briser et certains hommes sont allergiques au latex des préservatifs standard. Les vasectomies sont des interventions chirurgicales qui peuvent être douloureuses et difficiles à inverser.

Ainsi, la recherche d’options contraceptives masculines alternatives se poursuit, et une méthode actuellement à l’étude est la nanocontraception.

Un interrupteur marche/arrêt

La nanocontraception est basée sur l’idée que les nanoparticules – ici, environ 100 nanomètres de diamètre, ou environ un millième de la largeur d’un morceau de papier ou d’un cheveu humain – peuvent en quelque sorte être délivrées aux testicules, où elles peuvent être réchauffées .

Si vous pouviez réchauffer un peu les testicules, vous auriez un moyen d’activer et de désactiver la production de sperme à volonté, car plus ils se réchauffent, moins ils deviennent fertiles. Mais c’est un processus délicat car les testicules peuvent être irréversiblement détruits s’ils deviennent trop chauds ; le tissu meurt et ne peut plus produire de spermatozoïdes, même lorsque les testicules reviennent à leur température normale.

L’utilisation de la nanotechnologie pour réchauffer les testicules a été étudiée pour la première fois en 2013 sur des souris par le biologiste Fei Sun et son équipe de recherche multidisciplinaire. Ses premières expériences consistaient à injecter des nanoparticules directement dans des testicules de souris. Ces nanoparticules étaient de longues nanotiges (ou nanocylindres) d’atomes d’or – imaginez un tube de 120 atomes d’or de long avec un diamètre de 30 atomes d’or – recouvertes de quelques longues chaînes de polymère à leur surface. Ils ressemblaient à des bactéries oblongues avec des poils dépassant.

Un rayonnement infrarouge a ensuite été utilisé sur les testicules des souris. Cela a provoqué un réchauffement des nanoparticules d’environ 30 C à entre 37 et 45 C. La température exacte dépendait à la fois de la concentration de nanoparticules injectées et de l’intensité du rayonnement.

Le rayonnement a causé des lésions de chaleur sur la peau entourant les testicules des souris, il a donc été supposé que cette procédure était douloureuse pour les animaux, même s’il n’y avait aucun moyen fiable de mesurer leur douleur. Les chercheurs ont décidé de chercher d’autres moyens d’injecter les nanoparticules.

tiges de fer

En juillet 2021, l’équipe de Sun a publié un article sur ses dernières découvertes. Les nanotiges de la nouvelle méthode sont composées d’oxyde de fer magnétique au lieu d’or, et elles sont recouvertes d’acide citrique au lieu d’éthylène glycol, mais elles ont la même taille et la même forme que les nanotiges précédentes.

Ces nanoparticules magnétiques ont été injectées dans les veines des souris, puis les animaux ont été anesthésiés. Un aimant a ensuite été placé à côté de leurs testicules pendant quatre heures, attirant les nanoparticules là-bas.

Cette procédure – injection suivie d’un ciblage magnétique – a été réalisée quotidiennement pendant un à quatre jours.

Après le dernier jour de traitement, une bobine électrique a été enroulée autour des testicules, à travers laquelle un courant a été passé. Cela a induit un champ magnétique qui a chauffé les nanotiges et, par conséquent, les testicules. Des augmentations de température similaires – d’une valeur de référence de 29 C à entre 37 et 42 C – ont été observées grâce à cette méthode. Plus une souris avait reçu d’injection de nanotiges de jours, plus ses testicules devenaient chauds.

Des testicules plus chauds ont entraîné leur atrophie et leur rétrécissement, mais ils ont montré une récupération progressive à la fois 30 et 60 jours après le traitement tant que la température des testicules n’a pas atteint 45 ° C. La fertilité a baissé sept jours après le traitement – dans certains cas, la fertilité a été complètement éliminée – mais il a également montré une récupération progressive (mais pas complète) après 60 jours.

Bien que la fertilité ne soit pas revenue à des niveaux normaux, il n’y avait pas de différence notable dans la taille des portées des femelles fécondées par les souris traitées et aucun défaut morphologique n’a été observé chez les petits de souris. Il ne semblait pas y avoir de différence dans le sperme qui a réussi à traverser.

Et Sun et ses collègues ont découvert que, contrairement aux nanotiges d’or qui restaient indéfiniment dans les testicules de souris, les nanotiges de fer étaient progressivement éliminées dans le foie et la rate, puis complètement éliminées du corps. Cela a réduit le risque de toxicité à long terme.

Élevage contrôlé

Le coût et l’irréversibilité de la castration chirurgicale conduisent de nombreux propriétaires d’animaux à rechercher des méthodes alternatives de contraception. La nanocontraception est prête à être utilisée sur les animaux domestiques, dit Sun, et ajoute que cette méthode est déjà utilisée sur les chats en Chine.

La castration chirurgicale est moins populaire en Europe qu’en Amérique du Nord, donc la nanocontraception pourrait y être plus intéressante, explique David Powell, directeur du Centre de gestion de la reproduction de l’Association des zoos et aquariums de St. Louis, Missouri. « Il n’y a vraiment pas de grand marché de la contraception pour animaux de compagnie aux États-Unis », déclare Powell.

Il ajoute que la contraception n’est généralement pas utilisée avec les animaux d’élevage comme les moutons et les vaches. « Ils sont élevés pour la consommation et l’abattage, donc l’industrie agricole ne fait pas beaucoup, voire pas du tout, de recherche sur la contraception animale. »

« Les zoos sont un très petit marché, et les sociétés pharmaceutiques n’ont donc pas beaucoup de motivation pour fabriquer des contraceptifs pour animaux », explique Powell. Mais certains d’entre eux le font, et le Centre de gestion de la reproduction recueille des données pour évaluer comment les contraceptifs fonctionnent sur différentes espèces.

La nanocontraception pourrait un jour faire partie de la boîte à outils de reproduction des zoos. Mais avant que cela ne se produise, dit Powell, d’autres études devraient établir à quel point c’est douloureux et dans quelles espèces les nanotiges de fer peuvent être utilisées. Des recherches ont indiqué que certains mammifères, tels que les rhinocéros, les lémuriens et les dauphins, pourraient accumuler du fer, qui peut être toxique en plus grande quantité.

Options réversibles

Un avantage potentiel de la nanocontraception est sa réversibilité, car les zoos essaient souvent de chronométrer avec précision les événements de reproduction au cours des cycles de vie des animaux. Mais à quel point il est réversible nécessite une étude plus approfondie. Toutes les expériences de Sun n’ont traité des souris qu’une seule fois ; ils n’ont jamais été soumis à une seconde injection de nanoparticules après la guérison de leurs testicules.

Le but ultime de Sun est la contraception humaine, même s’il admet que c’est encore loin. Comme pour les animaux de zoo, des études détaillées seront nécessaires pour établir que la nanocontraception n’est pas toxique pour les hommes. Il est également plus difficile de mettre un homme sous anesthésie pendant quatre heures et d’enrouler une bobine électrique autour de ses testicules que de faire la même chose sur une souris. Au lieu de cela, Sun espère pouvoir livrer les nanotiges magnétiques par voie orale et trouver un autre moyen de les diriger vers les testicules.

Et on ne sait pas combien d’hommes seront à l’aise avec des testicules rétrécis, même s’ils récupèrent leur taille d’origine avec le temps.

En attendant, mieux vaut sortir ces préservatifs.

Jeffrey Mo, chercheur en journalisme mondial, École de santé publique Dalla Lana, Université de Toronto

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