Alors que des visionnaires comme Elon Musk projettent de bâtir des cités d’un million d’habitants sur Mars d’ici quelques décennies, un obstacle biologique majeur pourrait freiner ces ambitions : la reproduction. Une nouvelle étude menée par la Dre Nicole McPherson, de l’Université d’Adélaïde, révèle que sans la gravité terrestre, les spermatozoïdes perdent leur sens de l’orientation, peinant à trouver le chemin vers l’ovule. Si la colonisation spatiale est techniquement envisageable, l’autosuffisance humaine en orbite dépendra de notre capacité à surmonter ce « labyrinthe » en apesanteur.

Un GPS biologique déréglé par la microgravité

On a longtemps cru que les spermatozoïdes nageaient aussi bien dans l’espace que sur Terre. Cependant, la Dre McPherson souligne une nuance cruciale : nager est une chose, se diriger en est une autre. Pour ses recherches, elle a utilisé un clinostat 3D, un appareil qui simule l’apesanteur en faisant pivoter les échantillons dans toutes les directions, désorientant ainsi les cellules.

Les résultats sont sans appel. Si la vitesse de nage (motilité) reste intacte, le nombre de spermatozoïdes capables de franchir les canaux complexes de l’appareil reproducteur chute drastiquement. En l’absence d’un « haut » et d’un « bas » clairement définis par la gravité, les cellules reproductrices s’égarent. Heureusement, la science entrevoit déjà une solution : l’ajout de progestérone permettrait aux spermatozoïdes de retrouver leur chemin, agissant comme un signal chimique de substitution.

Des embryons fragiles face au vide

Le défi ne s’arrête pas à la fécondation. L’équipe de McPherson a observé des obstacles alarmants lors des étapes suivantes du développement chez la souris et le porc. Après seulement quatre heures de microgravité simulée, le taux de réussite de la fécondation chute de 30 %.

Plus inquiétant encore, une exposition prolongée entraîne des retards de développement majeurs. Les chercheurs ont constaté une réduction du nombre de cellules formant le futur fœtus dès les premiers stades embryonnaires. Chez le porc, le développement des blastocystes (stade précoce de l’embryon) échoue beaucoup plus fréquemment. Ces découvertes suggèrent que même si la conception a lieu, la viabilité de la grossesse en apesanteur est loin d’être garantie.

Crédit : Université d'Adélaïde.

L’exposition à la microgravité (à gauche) a augmenté le nombre de cellules fœtales chez les embryons ayant survécu, probablement par effet compensatoire.

La question de la gravité martienne et lunaire

Si la microgravité totale de l’ISS pose problème, qu’en est-il de la gravité réduite de la Lune (1/6e de celle de la Terre) ou de Mars (1/3e) ? C’est la grande interrogation des chercheurs. Existe-t-il un seuil minimal de gravité en dessous duquel la biologie humaine ne peut plus fonctionner correctement ? La réponse déterminera si les futures colonies pourront se perpétuer naturellement ou si elles devront dépendre exclusivement de la fécondation in vitro (FIV) et de technologies d’assistance médicale.

Malgré ces défis, la Dre McPherson reste optimiste. L’étude montre que certains embryons parviennent tout de même à se former sainement dans ces conditions difficiles. La route vers une « arche spatiale » est encore longue et parsemée d’imprévus biologiques, mais la compréhension de ces mécanismes est la première étape pour transformer le rêve de colonisation en réalité durable. La reproduction dans l’espace ne sera sans doute pas « traditionnelle », mais elle n’est pas, pour autant, impossible.

L’étude est publiée dans Communications Biology.