Bio-marqueurs de la réceptivité endométriale, des échecs d'implantation et des fausses couches : de la recherche fondamentale jusqu'aux applications cliniques.

par Loubna Drissennek (Daher)

Projet de thèse en Biologie Santé

Sous la direction de Samir Hamamah et de Delphine Haouzi.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé , en partenariat avec EmbryoPluripotency - Développement embryonnaire précoce humain et pluripotence (laboratoire) depuis le 01-10-2014 .


  • Résumé

    Malgré de nombreux progrès en aide médicale à la procréation (AMP), seulement 10 à 15 % des embryons replacés donnent naissance à un enfant. Une partie des échecs est directement liée à l'embryon lui-même, mais le facteur limitant majoritaire est l'échec d'implantation, souvent associé à une désynchronisation de dialogue entre le tissu embryonnaire et le tissu maternel. Dans ce contexte, le développement de nouveaux outils de diagnostiques non invasifs de la réceptivité endométriale revêtent d'une importance capitale qui devrait permettre d'améliorer les taux de succès en fécondation in vitro. Certains microARNs peuvent se retrouver dans la circulation sanguine et peuvent donc être détectés dans le sérum et le plasma. Nous avons identifié des microARNs endométriaux spécifiquement associés à la réceptivité endométriale, aux échecs d'implantations, et aux fausses couches précoces après transfert d'embryons cryopréservés. Notre objectif est de quantifier l'expression de ces microARNs dans la circulation sanguine, dans le but de développer de nouveaux tests de diagnostiques et ou pronostiques non invasifs permettant de s'affranchir de la biopsie de l'endomètre. Notre équipe a mis en place un test d'appréciation de la réceptivité endométriale,  le Win test (Window Implantation Test), basé sur l'analyse de l'expression de 13 transcrits. Ce test permet de diagnostiquer un échantillon endométriale de 'réceptif' ou 'non réceptif' prélevé pendant la fenêtre théorique d'implantation. Dans le cadre de cette étude, nous avons analysé le profil d'expression des microARNs en fonction du statut de la réceptivité endométriale, puis en fonction du devenir de la tentative (implantation ou non, naissance ou fausse couche) après transfert personnalisé d'embryons cryopréservés. Pour identifier les microARNs associés à la réceptivité endométriale, nous avons comparé les profils d'expression des microARNs dans 20 échantillons d'endomètre: 5 non réceptifs versus 15 réceptifs. Ensuite, pour identifier les microARNs associés aux échecs d'implantation, nous avons comparé le miRNôme de 15 échantillons d'endomètre réceptifs subdivisés en fonction de l'apparition ou non d'une grossesse biochimique (béta hCG positive vs béta hCG négative) après transfert embryonnaire. Enfin, pour l'identification des microARNs associés aux fausses couches précoces, nous avons comparé le miRNôme de 10 échantillons d'endomètre réceptifs de patientes qui ont eu une naissance vivante et des patientes ayant subi une fausse couche précoce. Après analyses statistiques des données de puces via le logiciel SAM, nous avons identifié une liste des microARNs qui sont différentiellement exprimés entre les différents groupes de patientes. Nous avons sélectionné trois nouveaux microARNs qui sont surexprimés dans les échantillons non réceptifs par rapport aux échantillons réceptifs. Deux microARNs surexprimés dans le cas des échecs d'implantation (béta hCG négative) par rapport aux groupes de patientes avec grossesse biochimique (béta hCG positive), et cinq microARNs surexprimés chez les patientes ayant subi une fausse couche précoce par rapport au groupe de patientes ayant eu une naissance vivante ont été sélectionnés. Dans un premier temps, nous avons validé par RT-qPCR l'expression de certains microARNs dans des échantillons d'endomètre de patientes indépendantes. Ensuite, nous avons détecté l'expression de certains d'entre eux dans des échantillons de sérum. La prochaine étape consiste à vérifier si l'expression de ces microARNs sériques est bien corrélée au statut de la réceptivité endométriale et au devenir de la tentative (grossesse biochimique, naissance) après transfert embryonnaire. L'impact de cette découverte est considérable et devrait déboucher sur des brevets et des applications cliniques pour l'évaluation de la réceptivité endométriale, des échecs d'implantation et la prédiction des fausses couches précoces.

  • Titre traduit

    Biomarkers of endometrial receptivity, implantation failure and miscarriage: from fundamental to clinical applications.


  • Résumé

    Investigation of circulating miRNAs associated with human reproduction might provide noninvasive diagnostic tools to reduce IVF/ICSI failure. Accordingly, our objective is to quantify in blood samples miRNAs the endometrial expression of which we found to be specifically associated with the endometrial receptivity status, repeated implantation failure (RIF) or early miscarriage after frozen-thawed embryo transfer. The quantification of these miRNAs in blood and their association with the endometrial receptivity status, implantation failure or early miscarriage should allow the development of non-invasive diagnostic/prognostic tests to limit/avoid the use of invasive endometrial biopsies. This could give a new powerful clinical tool for rapid and easy endometrium receptivity diagnosis, thus allowing us to perform personalized embryo transfer and ultimately increasing pregnancy rate after embryo transfer. The impact of such discovery is considerable and should lead to potential patents and clinical applications for endometrial receptivity evaluation and for implantation failure and early miscarriage prediction. The selection of the miRNAs that will be analyzed in this study is based on the results of our previous miRNome analysis of endometrium samples classified according (i) to their receptivity status, using our implantation window test (Win-test) (Publication number WO/2011/147976; PCT/EP2011/058757), and (ii) to the IVF outcome. Briefly, to identify miRNAs related to endometrial receptivity, first, we compared the miRNA expression profiles of endometrium samples that were classified as non-receptive and receptive. Then, to identify miRNAs associated with RIF, we compared the miRNome profiles of the 15 receptive endometrium samples subdivided according to the occurring or not of biochemical pregnancy (positive beta-hCG vs negative beta-hCG) after embryo transfer. Finally, for the identification of miRNAs related to early miscarriage, we compared the endometrial miRNome profiles of the receptive endometrium samples from patients who got pregnant with a live birth and from patients who had an early miscarriage. After significant analysis of microarray (SAM) data analysis, we identified a list of miRNAs that were differentially expressed in each of the three experimental conditions. Then, we selected three new miRNAs that were downregulated in receptive endometrium samples compared with non-receptive samples; two miRNAs that were overexpressed in endometrial samples from patients with implantation failure (negative beta-hCG); and five miRNAs that were overexpressed in endometrium from patients with early miscarriage. We already validated the differential expression of some of these miRNAs by RT-qPCR using independent endometrial samples. Moreover, we could detect the expression of some of them by RT-qPCR in serum samples.