Recherche de l'équipe ODIM

Signalisation dans l’ovocyte 

Nous étudions les cascades de signalisation qui contribuent au bon déroulement de la méiose de l’ovocyte, la fécondation et le développment pré-implantatoire de l’embryon. Nous nous intéressons particulièrement aux rôles des GTPases de la famille Rho et à la dynamique des filements d’actine au cours des divisions méiotiques de l’ovocyte. 

La dynamique de l’actine joue un rôle majeur dans le phénomène de maturation ovocytaire (progression du stade prophase I au stade métaphase II) et l’accomplissement des divisions méiotiques asymétriques (émission des globules polaires). Nous avons montré que la GTPase Cdc42 était activée de façon polarisée, dans la zone corticale qui fait face au fuseau méiotique. Cdc42 recrute son effecteur N-WASP au cortex, contribuant ainsi à la formation du dôme d’actine caractéristique des ovocytes polarisés. L’inhibition de Cdc42 fait disparaître le dôme d’actine et perturbe l’émission des globules polaires. L’activation polarisée de Cdc42 est induite par les chromosomes maternels, et nécessite l’activation de la GTPase Ran. Nous recherchons à présent le mécanisme par lequel Ran permet l’activation polarisée de Cdc42. Nous recherchons par ailleurs s’il existe d’autres effecteurs de Cdc42 au cortex de l’ovocyte.

Cdc42 recruits N-WASP in the polarized cortex (Dehapiot et al, 2013)

Nous étudions également le processus de polarisation de l’ovocyte, qui se caractérise par l’accumulation de diverses protéines de signalisation (Cdc42-GTP, Myosine-II…) et de protéines dites « de polarité » (Par3, Par6) dans une zone restreinte du cortex ovocytaire, surplombant le fuseau méiotique. Cette polarisation nécessite l’activation de la GTPase Ran dans l’environnement des chromosomes maternels, mais le mécanisme par lequel Ran permet la polarisation corticale reste inexpliqué. Nous avons montré que Ran permet non seulement l’activation polarisée de Cdc42 (Cdc42-GTP), mais également la déphosphorylation des protéines de la famille Ezrin/Radixin/Moesin corticales. Nous recherchons les intermédiaires de signalisation mobilisés par la GTPase Ran pour remodeler le cortex.

Le projet "Implantation"

L'implantation embryonnaire est un processus dynamique observable durant une période limitée appelée fenêtre d'implantation, impliquant à la fois la qualité de l'endomètre et celle de l'embryon. En clinique, les techniques de fécondation in vitro (FIV) permettent d'évaluer, sur des critères morphologiques et cinétiques la qualité de l'embryon préimplantatoire, mais pas de déterminer la réceptivité endométriale, la mesure de l'épaisseur de l'endomètre par échographie restant une donnée insuffisante pour prédire les chances d'implantation embryonnaire. Dans ce contexte, le taux de grossesse n'est à l'heure actuelle que de 25 à 30% après transfert d'embryon(s). 

Dans le cadre de recherches antérieures sur les causes génétiques du syndrome d’aplasie utéro-vaginale congénitale (syndrome de Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser), nous avons identifié une nouvelle molécule exprimée quasi-exclusivement dans l'utérus et nommée ITIH-5 (Inter-α-Trypsin Inhibitor 5). C'est une protéine excrétée et composante de la matrice extracellulaire, comme les autres membres de sa famille (ITIH-1 à -4). 

Dans une première étude chez la souris (où les parties codantes du gène montrent 81% d'homologie avec l'Homme, et 88% au niveau de la protéine), nous avons mis en évidence deux isoformes de cette protéine, une forme embryonnaire et une adulte. Nous avons montré, au cours de l’embryogenèse, que l'expression d'ITIH-5 augmente spécifiquement et très fortement dans le tractus génital femelle, entre la mise en place du tractus et la fin de son développement. Dans l’utérus adulte, son expression est retrouvée à un faible niveau en absence de gestation, et ce quelque soit le stade du cycle œstral. Par contre, elle est considérablement augmentée au niveau utérin pendant la gestation avec un premier pic d’expression correspondant à la fenêtre d’implantation, et un second à l’augmentation de volume de l’utérus.

Une première phase de maturation du projet, appuyée par un contrat Région Bretagne-FEDER, a permis d’apporter les premières preuves de concept chez l'Homme, ainsi que la mise au point d’outils immunologiques (anticorps monoclonaux) dédiés à l'identification et au dosage spécifique par test ELISA de l'isoforme adulte de la protéine ITIH-5. Elle a également été le cadre du dépôt d'un brevet étendu en Europe et aux USA (N°WO2013135836).

Le projet "Implantation" dans son ensemble, est centré sur l’expression utérine de la molécule ITIH5 et s’articule autour de trois domaines chevauchants. Le premier, de recherche et développement, est axé sur l'élaboration et la validation d'un outil pronostique et diagnostique du défaut d'implantation. Il s'effectue dans le cadre d'une étroite collaboration CNRS-CHU-CRB déjà bien en place et ouvre la possibilité d’un transfert industriel. Le deuxième, qui a reçu le soutien de l’Agence de la Biomédecine, est une étude rétrospective préclinique visant à corréler les niveaux d'ITIH-5 et d'autres marqueurs pertinents et validés, au succès d'une implantation. Il aspire à apporter une preuve supplémentaire et définitive du rôle d'ITIH5 dans la mise en place et la qualité de la matrice utérine. Il représente également le point de départ d'une recherche fondamentale sur la régulation et le mode d'action d'ITIH-5 en relation directe avec l'implantation, troisième aspect à moyen terme du projet. Cette étude, réalisable chez la souris, visera en premier lieu à analyser finement le processus d'interaction entre l'embryon et la matrice, dont actuellement, seul le versant embryonnaire est décrit. Nous nous focaliserons en premier lieu sur les mécanismes encore controversés de l'adhésion de l'embryon à l'endomètre, puis sur ceux de l'invasion trophoblastique.

 

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