Transfert d’ADN avant la fécondation pour éviter le mitoc

Transférer le génome nucléaire d’un ovule dans le cytoplasme d’un ovule donneur est une stratégie permettant aux femmes porteuses de mutations dans leur ADN mitochondrial d’avoir des bébés en bonne santé. Une nouvelle étude de Wei Shang de l’hôpital général chinois PLA, Pékin, Fuchou Tang de l’Université de Pékin, Pékin, et ses collègues, publiée le 16 août^e dans la revue en libre accès PLOS Biologie, utilise plusieurs techniques «omiques» pour montrer que cette stratégie, appelée transfert de fuseau, est susceptible d’être sûre, avec peu de preuves de différence génétique ou fonctionnelle entre les embryons résultants et les embryons témoins sains issus de la fécondation in vitro (FIV). Les résultats sont susceptibles de stimuler l’adoption du transfert de fuseau pour la FIV lorsqu’il existe un risque de maladie mitochondriale.

Les mitochondries, les centrales énergétiques de la cellule, contiennent leur propre ADN, dont les mutations peuvent provoquer diverses maladies héréditaires, notamment des troubles métaboliques, musculaires et neurologiques. Dans la reproduction humaine, seules les mitochondries maternelles, contenues dans l’œuf, sont héritées. Pour interrompre cet héritage, des techniques ont été développées pour placer l’ADN nucléaire parental dans le cytoplasme à partir de cellules donneuses porteuses de mitochondries saines, soit juste avant la fécondation (transfert de fuseau), soit juste après (transfert pronucléaire).

Le « fuseau » fait référence à l’appareil de division qui maintient les chromosomes nucléaires en suspension jusqu’à la fécondation. Pendant le transfert du fuseau, le fuseau maternel est retiré d’un ovule non fécondé et placé dans un ovule donneur dont le fuseau a été retiré. (Le transfert pronucléaire enlève le pronucléus, contenant à la fois l’ADN de l’ovule et du sperme, et le place dans un embryon donneur dont le pronucléus a été retiré.) Le transfert de broche a été utilisé en clinique, mais des questions subsistent quant à sa sécurité.

Pour faire la lumière sur cette question, les auteurs ont effectué trois types d’analyses différentes sur des cellules individuelles de 23 blastocystes après le transfert du fuseau et les ont comparés à 23 blastocystes témoins de FIV. (Le blastocyste est la boule multicellulaire qui se forme environ 5 ou 6 jours après la fécondation, prête à être implantée dans la paroi utérine.) Ils n’ont trouvé aucune différence dans le nombre de copies d’ADN, une mesure de l’intégrité génomique, entre le transfert de fuseau et les blastocystes témoins. Les profils d’expression d’ARN étaient également similaires entre les deux types de blastocystes, quelle que soit la couche du blastocyste d’où provenaient les cellules.

Les auteurs ont trouvé une réduction faible mais significative du niveau de déméthylation de l’ADN dans les blastocystes de transfert de fuseau dans une couche, le trophectoderme, mais pas dans deux autres couches. La déméthylation de l’ADN est l’un des processus utilisés pour augmenter l’expression des gènes au cours du développement, et leur analyse a suggéré que la réduction était la preuve d’un léger retard dans le processus, plutôt que d’une incapacité permanente à réguler positivement les gènes affectés. “Il est tout à fait possible qu’après le stade du blastocyste, les embryons de transfert de fuseau puissent rattraper leur retard pour terminer la déméthylation de l’ADN avant l’implantation”, a déclaré Tang.

«Nous concluons que le transfert de fuseau semble généralement sûr et ne perturbe pas gravement le développement embryonnaire. Cependant, étant donné les limites de l’étude, davantage de dimensions et des évaluations à plus grande échelle sont encore nécessaires pour déterminer si cette technique peut être appliquée à un ensemble plus large d’essais cliniques.

Tang ajoute : « Le transfert de fuseau peut potentiellement être utilisé pour empêcher la transmission germinale de maladies liées à la mutation de l’ADN mitochondrial. Cependant, sa sécurité n’a pas été complètement évaluée. Cette étude a fourni les premières analyses systématiques du transcriptome, du méthylome de l’ADN et du génome (variations du nombre de copies) des blastocystes transférés par fuseau à une résolution unicellulaire et a révélé que la procédure de transfert de fuseau semble généralement sans danger pour le développement embryonnaire avec seulement une déméthylation globale de l’ADN légèrement retardée. dans la lignée trophectoderme des blastocystes.

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Citation: Qi S, Wang W, Xue X, Lu Z, Yan J, Li Y, et al. (2022) Les analyses multiomiques unicellulaires d’embryons humains transférés par fuseau suggèrent un développement embryonnaire essentiellement normal. PLoS Biol 20(8) : e3001741. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001741

Pays auteurs: Chine, États-Unis

Financement: Ce travail a été soutenu par des subventions du programme national de R&D clé de Chine (2018YFA0107601) (à FT) et du programme national de R&D clé de Chine (2018YFC1003003) (à WS) (http://www.most.gov.cn/index.html). Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte et l’analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit.

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