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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique, et Développement

Biologie du Développement & Reproduction

Reproduction Humaine et Modèles Animaux (RHuMA)

Animation : François Vialard (francois.vialard@inrae.fr)

L’équipe RHuMA comprend des personnels de l’INRAE, de l’ENVA et de l’Université Versailles St Quentin en Yvelines (UVSQ).

Les hôpitaux de rattachement des personnels hospitaliers sont le CHI de Poissy-St Germain en Laye, l’hôpital Foch à Suresnes et Jean Verdier à Bondy.

Composition : Jean-Marc Ayoubi (PUPH), Achraf Benammar (PH), Marion Bendayan (AHU), Paul Berveiller (MCUPH), Florence Boitrelle (PUPH), Marie Carbonnel (PH), Fabienne Constant (MCF), Rodolphe Dard (PH), Maryse Dehauteur (Gestionnaire), Marine Denis (AS), Dominique DeZiegler (PUPH), Marie-Noelle Dieudonné (PR), Esther Dos Santos (MCUPH), Khadija Fathallah (PH ), Laurent Galio (IR), Farah Ghieh (Doctorante), Corinne Giraud (Tech), Berenice Hervé (PH), Marta Hita (Doctorante), Vincent Mauffre (MCF), Denise Molina-Gomes (PH), Emmanuelle Motte-Signoret (PH), Paul Pirtea (PH),Marine Poulain (MCUPH), Mariam Raliou (IR), Yoann Rodriguez (Tech), Nelly.Swierkowski Blanchard (PH), Olivier Sandra (DR), Valerie Serazin (MCUPH), Christophe Sifer (PH). Aude Tessier (AS), François Vialard (PUPH).

Thématique globale

Notre projet vise à mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’infertilité en s’intéressant à toutes les étapes de la reproduction, du gamète à l’évaluation néonatale afin d’envisager une modification des pratiques et/ou une approche thérapeutique de l’infertilité.

Dans ce cadre, les modèles animaux nous permettrons de contourner certaines contraintes imposées par l’étude chez l’Homme, tout en améliorant les pratiques animales.

Thèmes scientifiques

Thème 1 : Spermatogenèse, infertilité et qualité de la semence
  • Génétique des altérations de la qualité de la semence

Parmi les troubles quantitatifs de la spermatogenèse, l’azoospermie (absence de sperme dans l'éjaculat) fait partie de ces pathologies dont l’étiologie est souvent inconnue et pour laquelle la prise en charge est stéréotypée et se résume actuellement à la réalisation d’une biopsie testiculaire. Notre objectif est donc d’identifier certaines étiologies et de définir les critères permettant de prédire la présence de spermatozoïdes dans les testicules.

Thème 2. Infertilité / Inflammation et interface embryo-fœto-maternelle
  • Compétence embryonnaire

De la qualité des gamètes dépend également la qualité de l’embryon. Or, que ce soit chez l'humain ou chez les bovins, en fécondation in vitro (FIV) sans ou avec microinjection de spermatozoïdes (ICSI : intracytoplasmic sperm injection), le choix des embryons à transférer (au jour 2, 3, 5 ou 6 post fécondation) repose essentiellement sur des critères morphologiques et cinétiques. Dans ce contexte, l’enregistrement en continu du développement d’un embryon représente une piste pour améliorer les critères de sélection des embryons en permettant d’une part d’observer leur morphologie mais également la cinétique complète de développement. Nos objectifs sont de définir de nouveaux algorithmes décisionnels pour l’embryon (humain et bovin ; collaboration avec l’équipe EPEE) afin d’améliorer les taux de gestation des espèces bovine et humaine.

  • Etude de l’interface fœto-maternelle dans des situations d’hypofertilité

La qualité de l’embryon influence ses capacités d’implantation dans l’endomètre maternel. Cependant, une altération de la réceptivité de l’endomètre peut aussi conduire à un défaut d’implantation embryonnaire. L’obésité maternelle qui se caractérise par une hyper-inflammation est associée à une hypofertilité. Nos objectifs sont de (i) d’étudier l’impact de l’obésité maternelle sur les fonctions placentaires humaines et la réceptivité utérine, et (ii) d’identifier des biomarqueurs (locaux et périphériques) de la réceptivité utérine et de l’inflammation (ex : endométrites subcliniques) chez les modèles animaux d’élevage et chez la femme prise en charge en FIV. Ceci pourrait nous permettre de montrer que l’endométrite, comme chez la vache, est un facteur d’échec de la reproduction et donc de proposer une thérapeutique adaptée.

Thème 3. Approches thérapeutiques et développement de modèles d’étude
  • La greffe d’utérus

Dans le cadre de la création de la première chaire universitaire de transplantation française (UVSQ), notre objectif est de maîtriser la greffe d’utérus chez la brebis. Cette approche est une alternative à la gestation pour autrui dont les questionnements éthiques sont nombreux. Les objectifs de cette approche sont: (1) permettre la grossesse chez des femmes sans utérus (hystérectomie, Syndrome de Rokitansky-Küster-Hauser), (2) évaluer l’impact de cette greffe sur la qualité de l’endomètre, (3) définir un nouveau modèle de perturbation de la gestation chez l’animal.

  • La grossesse ex-utéro chez l’agneau prématuré

Ce projet vise à réaliser un système de développement fœtal extra-utérin (Partridge et al, 2017), afin de créer un modèle physiopathologique unique permettant d’analyser finement le développement fœtal en fonction de l’environnement et de ses variations (métaboliques, hormonales, hémodynamiques, inflammatoires…). Les objectifs de ce projet sont de (i) caractériser l’impact de la prématurité sur le développement des organes (cerveau, poumons.) et (ii) mettre au point un modèle de gestation extra-utérine afin de pouvoir, à terme, l’utiliser pour étudier l’impact du passage transplacentaire de molécules exogènes (médicaments, polluants…) sur le développement fœtal. Enfin, ce projet pourrait être d’une aide majeure dans la prise en charge de l’extrême prématurité (naissance avant 28 semaines d’aménorrhée (SA), véritable problème de santé publique, notamment dans le monde occidental où elle est la première cause de morbi-mortalité néonatale.

  • Etude du passage-transplacentaire

La survenue concomitante de cancer et de grossesse touche environ 1 grossesse sur 1 000. La prise en charge d'une femme enceinte atteinte d'un cancer nécessite une approche multidisciplinaire qui doit prendre en compte le rapport bénéfice-risque pour la mère et le fœtus. Ce choix est possible via l’évaluation de plusieurs paramètres dont la possibilité de transfert transplacentaire et le risque de tératogénicité du médicament. Nous avons développé au sein de notre équipe un modèle de perfusion placentaire afin de pouvoir évaluer le passage transplacentaire des molécules thérapeutiques et de leurs dérivés avec pour objectif de répondre le plus rapide aux interrogations lors de l’apparition de nouvelles molécules.

  • Vers un nouveau traitement de la trisomie 21 

La trisomie 21 est le syndrome génétique le plus fréquent dans la population générale avec 1 naissance sur 700. Cependant, aucune thérapie n’a été développée pour diminuer l’impact de la présence de 3 chromosomes 21 sur le développement cérébral et la survenue d’un retard des acquisitions. L’objectif de ce travail est de tester, en période prénatale et périnatale, l’effet d’un traitement anti-inflammatoire dans un modèle murin de la trisomie 21. L’impact du traitement sera également effectué sur des souriceaux sauvages afin d’évaluer d’éventuels effets secondaires.

  • Développement de systèmes in vitro complexes de type organoïde

L’utilisation de modèle animaux constitue encore aujourd’hui un pilier de l’évaluation thérapeutique. Nous avons pour objectif de développer de nouvelles approches utilisant des modèles cellulaires complexes tels que (i) des organoïdes utérins afin d’étudier l’impact de de pathologies endométriales de type endométrite ou endométriose sur la réceptivité utérine et (2) des organoïdes cérébraux afin d’évaluer de nouveaux traitements de la trisomie 21.

Expertise

Espèces animales (bovin, brebis) et espèce humaine

Compétences disciplinaires et techniques :

  • Physiologie : perfusion placentaire
  • Expérimentation animale
  • Histologie-Immunohistologie
  • Expression de gènes : RT-qPCR, analyse du transcriptome en collaboration avec la plateforme de Génomique de l’UFR SVS (UVSQ)
  • Biologie cellulaire : cultures primaires de cellules trophoblastiques et endométriales, organoïdes utérins
  • Biochimie : biochimie clinique et fondamentale
  • Génomique

Dispositifs de recherche

Les programmes expérimentaux sont conduits en interaction étroite avec l’unité expérimentale de l’INRA UCEA et l’ENVA. La plupart de nos programmes font appel aux ressources et compétences du centre de Jouy en Josas et de l’UFR S Veil-Santé (UVSQ) : 

  • Plateaux d’imagerie in vivo et in vitro de la plateforme MIMA2 (INRAE) et Plateau d’imagerie CYMAGE (UVSQ-UFR S Veil-Santé)
  • Plateau de transcriptomique et d’histologie de la plate-forme @Bridge(INRAE)
  • Plateau de génomique (UVSQ-UFR S Veil-Santé)
  • Plateau de chirurgie et d’imagerie CIMA(INRAE)
  • Plateau de perfusion placentaire (UVSQ-UFR S Veil-Santé)
  • Plateau d’histologie (UVSQ-UFR S Veil-Santé)