Des chercheurs de la faculté de médecine de l’université de Californie à San Diego ont découvert une « approche non invasive » destinée à « mieux prédire la qualité des embryons cultivés en laboratoire » dans le cadre d’une fécondation in vitro (FIV). Cette nouvelle méthode consiste à « détecter de petites particules de matériel génétique », l’ARN extracellulaire (exARN), qui restent dans le milieu liquide dans lequel les embryons sont cultivés. Les scientifiques ont publié leurs résultats dans la revue Cell Genomics [1].
Une approche qui fonctionne « comme une analyse de sang »
A l’heure actuelle, afin de « prédire l’issue d’un embryon », les praticiens procèdent à un examen de leurs caractéristiques morphologiques ou bien prélèvent des cellules de l’embryon pour étudier son patrimoine génétique, explique le Dr H. Irene Su, professeur au département d’obstétrique, de gynécologie et de sciences de la reproduction de la faculté de médecine de l’université de San Diego (cf. IA : un algorithme pour détecter les anomalies chromosomiques ; Embryons mosaïques : le DPI face à ses limites ?).
L’approche proposée par les chercheurs « fonctionne davantage comme une analyse de sang en détectant des molécules dans un échantillon de liquide ». « Cette nouvelle approche est totalement non invasive et n’implique aucune démarche supplémentaire de la part de la patiente. »
Un « atlas » des ARN extracellulaires
La plupart des ARN se trouvent à l’intérieur des cellules, mais certaines molécules d’ARN, les exARN, sont libérées par la cellule dans son environnement pendant qu’elle remplit ses diverses fonctions. Découverts au début des années 2000, « les scientifiques ne sont pas encore certains de la fonction biologique précise des exARN ».
En analysant l’ARN extracellulaire dans les milieux de culture d’embryons à cinq stades de développement [2], les chercheurs ont identifié « environ 4 000 molécules d’exARN différentes par stade ». Ces exARN correspondent aux « nombreux gènes » qui sont exprimés dans les embryons à chaque stade de développement.
« Nous avons été surpris par le nombre d’exARN produits si tôt dans le développement embryonnaire et par la quantité de cette activité que nous avons pu détecter en utilisant un échantillon aussi minuscule », reconnait Sheng Zhong, professeur au département de bio-ingénierie à l’université de San Diego et coauteur de l’étude.
Prédire l’issue de la grossesse ?
Les chercheurs ont utilisé leurs données « pour former un modèle d’apprentissage automatique afin de prédire la morphologie de l’embryon sur la base des exARN qu’il produit ». Ils indiquent que leur modèle était capable de reproduire les mesures morphologiques utilisées dans les tests actuels.
Les scientifiques expliquent devoir toutefois encore mener des recherches supplémentaires afin de prédire « directement » l’issue de la FIV. Actuellement, aux Etats-Unis, le taux de naissance vivante est de 20 à 40 % chez les femmes de moins de 40 ans.
[1] A temporal extracellular transcriptome atlas of human preimplantation development, Cell Genomics (2024). DOI: 10.1016/j.xgen.2023.100464
[2] Au moment de la fécondation (0h), puis après 18h, 68h, 120h et 160h.
Source : Medical Xpress, University of California – San Diego (10/01/2024)
