Les propriétés mécaniques comme biomarqueurs de la qualité ovocytaire

La capacité de l'embryon, issu de la fusion des gamètes, à se développer correctement, est étroitement liée à la qualité ovocytaire. Ce paramètre est déterminé lors de la méiose chez la femme, un processus complexe qui est sujet à des erreurs générant un taux basal élevé d'ovocytes de mauvaise qualité, entraînant des conséquences délétères pour la fertilité et le développement embryonnaire. L'un des paramètres clés qui détermine la qualité des ovocytes est leur tension corticale, qui doit être étroitement régulée pour permettre d'atteindre le stade blastocyste après fécondation. Cependant, les autres paramètres mécaniques et leur rôle dans la régulation de la qualité ovocytaire sont encore peu connus. C'est pourquoi, dans le cadre de ma thèse, j'ai effectué une caractérisation mécanique complète des ovocytes murins et humains en utilisant un Microscope à Force Atomique (AFM). J'ai mis au point une méthodologie pour mesurer quatre paramètres mécaniques et étudier leur lien avec l'organisation du cortex. Pour cela, j'ai utilisé des ovocytes murins à différents stades de développement et avec des organisations corticales spécifiques. Mes résultats montrent qu'un cortex d'actine fin est associé à une rigidité élevée, tandis qu'un cortex épais correspond à une rigidité faible. Par la suite, j'ai montré que l'âge maternel, facteur bien connu pour diminuer la fertilité, altère la mécanique des ovocytes murins ainsi que leur organisation corticale. Enfin, j'ai adapté l'approche aux ovocytes humains et observé que les quatre paramètres mécaniques mesurés sont dans les mêmes gammes de valeurs que ceux des ovocytes murins. Cependant, chez l'humain, un seul paramètre mécanique, la tension corticale, diminue, et à un stade plus tardif de la morphogenèse ovocytaire que chez la souris, reflétant une organisation différente du cortex. Finalement, sur le long terme, l'objectif du projet est d'utiliser les propriétés mécaniques des ovocytes comme biomarqueurs de leur qualité pour des applications cliniques. L'AFM ne pouvant pas être utilisé en routine comme outil de diagnostic, nous avons développé un dispositif microfluidique intégrant une constriction afin de déformer les ovocytes et mesurer leur rigidité. Cet outil permet de discriminer chez la souris des populations d'ovocytes avec des propriétés mécaniques très différentes sans impacter leur viabilité. L'ensemble de ces résultats constitue une première étape prometteuse vers l'utilisation des propriétés mécaniques comme biomarqueurs de la qualité ovocytaire dans le domaine de la procréation médicalement assistée.