Les nanotechnologies au service de la contraception masculine

Que diriez-vous d’injecter un peu d’or dans vos bijoux de famille pour les rendre infertiles temporairement ? La technique est à l’étude… sur les animaux, pour le moment.

blackred / Getty Images / montage : L’actualité

L’auteur est inscrit au programme de journalisme de l’École de santé publique Dalla Lana de l’Université de Toronto.

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, ceux-ci comportent leur lot d’inconvénients. Les préservatifs peuvent se déchirer, et certains hommes sont allergiques au latex couramment utilisé. Quant à la vasectomie, il s’agit d’une intervention chirurgicale parfois douloureuse et la plupart du temps 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 le scrotum, un sac à l’extérieur du corps qui assure leur maintien à une température optimale, légèrement inférieure à celle du reste du corps.

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

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

De l’or et du fer

En 2013, le biologiste Fei Sun et son équipe de recherche multidisciplinaire à l’Université des sciences et technologies de Hong Kong 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 — 120 atomes de longueur sur 30 atomes de largeur — recouverts de quelques chaînes de polymère qui leur donnaient 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 °C 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, les chercheurs ont 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 semblables aux précédents, sauf qu’ils sont composés d’oxyde de fer, doté de propriétés magnétiques, et qu’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 séances quotidiennes de quatre heures pendant de un à quatre jours, les nanotubes sont attirés vers les testicules à l’aide d’un aimant placé près du scrotum.

Ensuite, 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 semblables au procédé précédent, entre 37 °C 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 — certains sont devenus complètement inféconds. Ils ont repris leur forme et leur fonction normales de 30 à 60 jours après l’arrêt du traitement.

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 observé 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 restaient 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 solution de rechange 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 plus de chances 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, situé à Saint-Louis, dans le Missouri.

Le marché animal est somme toute limité, explique-t-il, en l’absence de débouchés 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 pas très motivées à 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 contre-indication. Le fer peut être toxique en grande quantité. Or, selon les études, certains mammifères — rhinocéros, lémuriens et dauphins — n’élimineraient pas ce métal 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 le rétablissement des testicules.

L’objectif ultime du chercheur est la nanocontraception humaine, mais il admet en être encore loin. Outre le fait 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 qu’on embobine du fil électrique autour de leur scrotum.

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 malgré cela, il faudra voir combien d’hommes seront à l’aise avec l’idée de testicules rétrécis, même si ceux-ci finissent par retrouver leur taille initiale.

On risque donc de s’en tenir au condom pendant quelque temps encore.

Cet article est republié à partir de La Conversation sous licence Creative Commons.

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Bonjour, merci pour cette mise à jour des possiblités, c’est très intéressant et bien résumé!
J’attire néanmoins votre attention sur le fait qu’une troisième voie est possible en matière de contraception masculine : la contraception thermique, ou remontée testiculaire. Maintenir les testicules à une température de 37° pendant 15h par jour permet de réduire la quantité de spermatozoïdes mobiles par millilitre de sperme à un seuil inférieur à celui que l’OMS considère comme étant « fertile »

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