Les acides nucléiques circulants : biomarqueurs d'intérêt en Assistance Médicale à la Procréation

Circulating nucleic acids : innovative biomarkers in Assisted Reproductive Technology.

• Auteur / Autrice : Elodie Scalici
• Direction : Samir Hamamah
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 18/12/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Développement embryonnaire précoce humain et pluripotence-INSERM U 1203 (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Samir Hamamah, Jean-François Guérin, Clément Jimenez, Shaliha Bechoua, Alain Thierry
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Guérin, Clément Jimenez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Procréation médicalement assistée

Embryon humain

Ovaire

MicroARN

Mots clés libres

MicroARN

ADN libre

Liquide folliculaire

Réserve ovarienne

Qualité embryonnaire

Amp

MicroRNA

Cell-Free DNA

Follicular fluid

Ovarian reserve

Embryo quality

Art

Résumé

Au cours de ces dernières années, l’utilisation des acides nucléiques circulants comme outils diagnostiques et/ou pronostiques en cancérologie a largement été documentée. Récemment, le développement du diagnostic prénatal non-invasif a également révélé l’intérêt grandissant de ces biomarqueurs en gynécologie-obstétrique. Les acides nucléiques circulants ou extracellulaires ont la particularité d’être facilement détectables dans les fluides biologiques de l’organisme et sont de deux types: (1) l’ADN libre, courts ou longs fragments d’ADN provenant des processus apoptotiques et/ou nécrotiques cellulaires (2) les microARNs, petites séquences d’ARN non codantes, qui régulent l’expression des gènes en interférant avec leurs ARNm cibles. Sachant qu’il a été démontré que le taux d’ADN libre circulant est anormalement élevé dans certaines conditions pathologiques et que les microARNs sont impliqués dans la régulation de nombreux processus biologiques tels que la folliculogénèse et la stéroïdogénèse, ces deux types d’acides nucléiques pourraient alors constituer des biomarqueurs d’intérêt dans le domaine de l’Assistance Médicale à la Procréation. Dans ce travail de thèse, nous avons à la fois mesuré le taux d’ADN libre et analysé les profils d’expression de plusieurs microARNs d’intérêt par PCR quantitative, dans le liquide folliculaire (LF) de patientes prises en charge en fécondation in vitro (FIV). Nous avons observé des taux d’ADN libre significativement élevés ainsi que des profils d’expression de microARNs spécifiques dans le LF de patientes présentant des anomalies de la réserve ovarienne (telles que le syndrome des ovaires micropolykystiques ou une faible réserve ovarienne). Nous avons ensuite évalué le potentiel des acides nucléiques circulants en tant biomarqueurs prédictifs des résultats en FIV. Nous avons démontré que le taux d’ADN libre intra-folliculaire et l’expression de certains microARNs étaient significativement associés à la qualité des embryons obtenus in vitro ainsi qu’à la survenue d’une grossesse clinique. Les acides nucléiques circulants offrent donc de nouvelles perspectives à la fois d’un point de vue diagnostique et pronostique dans la prise en charge de l’infertilité humaine.

During the last years, the use of circulating nucleic acids as diagnostic and/or prognostic tools in cancerology was widely documented. The recent development of non-invasive prenatal testing also reveals the growing interest of these biomarkers in obstetrics and gynecology. The circulating or extracellular nucleic acids have for particularity to be easily detectable in the biological fluids of the body and there are two types: (1) Cell-free DNA (cfDNA), short or long DNA fragments resulting from cellular apoptosis and/or necrosis (2) microRNAs (miRNAs), small non-coding RNA sequences, which regulate gene expression by interfering with their mRNA targets. Since it was demonstrated that cfDNA level is abnormally increased in some pathological conditions and miRNAs are involved in the regulation of several biological processes such as folliculogenesis and steroidogenesis, these two types of nucleic acids could constitute new biomarkers of interest in Assisted Reproductive Technology. In this thesis work, we quantified the cfDNA level and analysed the expression profiles of some miRNAs by quantitative PCR, in follicular fluid (FF) samples from women undergoing in vitro fertilization (IVF) procedure. We observed significant high cfDNA levels as well as specific miRNA expression profiles in FF from women with ovarian disorders (such as polycystic ovary syndrome or low ovarian reserve). Next, we investigated the potential of circulating nucleic acids as predictive biomarkers of IVF outcomes. We demonstrated that the intra-follicular cfDNA level and some miRNA expressions were significantly associated with in vitro embryo quality and the clinical pregnancy outcome. Therefore, the circulating nucleic acids offer new diagnostic and prognostic perspectives in human infertility management.