Assisted Reproductive Technologies (ART) and DNA methylation : impact of vitrification and in vitro maturation of human oocytes, and prolonged culture of preimplantation human embryos

Malgré le succès de l’Aide Médicale à la Procréation (AMP), des données récentes suggèrent un lien entre le recours à l’AMP et des pathologies liées à des erreurs épigénétiques. Afin d’évaluer l’impact des procédés in vitro de l’AMP sur la méthylation de l’ADN, nous avons analysé : 1) le profil de méthylation de 2 locus soumis à empreinte, H19DMR et KvDMR1, dans des ovocytes recueillis immatures, vitrifiés, puis mûris in vitro après réchauffement. Nous avons montré pour la première fois que le procédé vitrification/MIV pouvait constituer une alternative prometteuse pour préserver le potentiel procréatif des femmes avant un traitement anticancéreux, puisqu’il n’altérait pas l’empreinte parentale. 2) le profil de méthylation de H19DMR dans des embryons humains en retard de développement ainsi que dans les gamètes des géniteurs. Nous avons mis en évidence des anomalies de l’empreinte dans ces embryons, sans lien apparent avec les indications d’ICSI mais liées à des altérations survenues soit au cours de l’ovogenèse, soit au cours du développement précoce. 3) le profil de méthylation des promoteurs d’OCT4 et NANOG, gènes essentiels à l’expression de la pluripotence, dans des embryons bloqués après culture prolongée. Nous avons montré que le promoteur d’OCT4 était significativement hyperméthylé dans les embryons bloqués, en particulier dans la population de couples présentant uniquement une infertilité masculine, alors que le promoteur de NANOG était hypométhyléDespite the success of Assisted Reproductive Technologies (ART), recent data suggest a link between the use of ART and diseases related to epigenetic errors. To evaluate the impact of ART on DNA methylation, we analyzed: 1) the methylation profile of 2 imprinted loci, H19DMR and KvDMR1, in immature oocytes which were vitrified and matured in vitro after warming. We have shown for the first time that vitrification/IVM process did not alter the imprinting. Then, this new technology could be a promising alternative to preserve the procreative potential of women before cancer treatment. 2) the methylation profile of H19DMR in human embryos with developmental anomalies and in the gametes of the parents. We have shown that imprinting errors in these embryos have no apparent link with ICSI indications, but were related to alterations in H19DMR occurring either during oogenesis or early development. 3) the methylation profile of the promoters of OCT4 and NANOG, essential genes for the expression of pluripotency in arrested embryos after prolonged culture. We have shown that the promoter of OCT4 was highly methylated in arrested embryos particularly in the population of couples with male infertility only, whereas the NANOG promoter was hypomethylate

Réversion de cellules pluripotentes induites de type amorcées vers le stade naïf chez le lapin

National audienceLes cellules souches pluripotentes (PSCs) sont des cellules qui présentent des caractéristiques uniques telles que l’autorenouvellement, c’est-à-dire la capacité à se diviser indéfiniment en culture et la pluripotence, c’est-à-dire l’aptitude à se diviser dans les trois lignages embryonnaires. Chez la souris, les PSCs existent selon deux états présentant des différences morphologiques, moléculaires et fonctionnelles : l’état naïf et l’état amorcé représentés respectivement par les cellules souches embryonnaires (mESCs) et les cellules souches de l’épiblaste (mEpiSC). Seules, les cellules naïves sont capables de coloniser un embryon receveur et de créer des chimères somatiques et germinales

Rôle du LIF dans la dérivation de cellules souches embryonnaires à l’état naïf chez le lapin

National audienceLes cellules souches embryonnaires (ESCs) constituent un outil très performant pour la création d’animaux transgéniques. Cependant seules, les ESCs de rongeur sont capables de coloniser un blastocyste receveur et de créer des chimères somatiques et germinales. Ces cellules sont dépendantes des voies de signalisation induites par le LIF (Leukemia Inhibitory Factor) pour le maintien de leur pluripotence et sont dites naïves

Analysis of H19 methylation in control and abnormal human embryos, sperm and oocytes

International audienceART is suspected to generate increased imprinting errors in the lineage. Following an ICSI (Intra Cytoplamic Sperm Injection) procedure, a certain number of embryos fail to develop normally and imprinting disorders may be associated to the developmental failure. To evaluate this hypothesis, we analysed the methylation profile of H19DMR, a paternally imprinting control region, in high graded blastocysts, in embryos showing developmental anomalies, in the matching sperm and in oocytes of the concerned couples when they were available. Significant hypomethylation of the paternal allele was observed in half the embryos, independently of the stage at which they were arrested (morula, compacted morula, pre blastocyst or BC graded blastocysts). Conversely, some embryos showed significant methylation on the maternal allele, whereas few others showed both, hypomethylation of the paternal allele and abnormal methylation of the maternal allele. The matching sperm at the origin of the embryos exhibited normal methylated H19 patterns. Thus, hypomethylation of the paternal allele in the embryos does not appear inherited from the sperm but likely reflects instability of the imprint during the demethylating process which occurred in the early embryo. Analysis of a few oocytes suggests that the defect in erasure of the paternal imprint in the maternal germ line may be responsible for the residual methylation of the maternal allele in some embryos. None of these imprinting alterations could be related to a particular stage of developmental arrest; compared to high grade blastocysts, embryos with developmental failure are more likely to have abnormal imprinting at H19 (p<0.05)