Le plastique utilisé lors des procédures de procréation médicalement assistée, induit des altérations massives de l'expression des gènes placentaires

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ovocyte fécondé

Le groupe de Jean-Philippe Wolf (équipe Daniel Vaiman et service de Biologie de la Reproduction, hôpital Cochin) publie dans eBioMedicine une comparaison des transcriptomes d'organes de souris conçues par procréation médicalement assistée (PMA) soit en boites de verre, soit en boites de plastique, ou encore conçues in vivo. L’étude montre que les boites en plastique induisent d'importantes anomalies de l'expression des gènes placentaires qui pourraient expliquer les problèmes de santé retrouvés chez les enfants nés par PMA. En revanche, l’utilisation de boites en verre induit nettement moins d'altérations du transcriptome au niveau placentaire.

Des millions de bébés sont nés dans le monde grâce aux techniques de Procréation Médicalement Assistée (PMA), depuis 1978 et la première FIV. Mais les enfants conçus par PMA ont deux fois plus de risques de malformations congénitales graves par rapport aux nourrissons conçus naturellement. Ils ont 2,6 fois plus de risques d’être de petit poids après 37 semaines de gestation. Enfin, la PMA est associée à davantage de risques de présenter une anomalie liée aux gènes soumis à empreinte.
De nombreuses études ont porté sur ces questions sans leur trouver d'étiologies précises. Nous avons émis l'hypothèse selon laquelle les boites en plastique utilisées en PMA pour incuber les oeufs fécondés, pourraient contribuer à ces défauts.

Nous avons comparé les transcriptomes d'organes de souris conçues soit par PMA en boites de verre, soit par PMA en boite de plastique, soit naturellement in vivo. L’étude montre que les boites en plastique induisent d'importantes anomalies de l'expression des gènes placentaires qui pourraient expliquer les problèmes de santé retrouvés chez les enfants nés par PMA. En revanche, l’utilisation de boites en verre altère considérablement moins le transcriptome au niveau placentaire.

Plus de 1120 gènes ont des niveaux d'expression génique différents dans le placenta des fœtus cultivés dans des boites en plastique, par rapport aux fœtus obtenus après fécondation in vivo, 628 étant régulés à la hausse et 493 régulés à la baisse, tandis que seulement 200 gènes étaient exprimés différemment chez les embryons cultivés dans des boites en verre par rapport aux fœtus obtenus in vivo, 111 étant régulés à la hausse et 89 régulés à la baisse. Fait intéressant, le nombre de gènes exprimés différemment entre les embryons issus des boites en verre et en plastique était beaucoup plus élevé, avec 434 gènes exprimés différemment.
Les données de microarray ont été validées par RT-qPCR pour 22 gènes en utilisant comme référence la moyenne géométrique des CT de deux gènes rapporteurs (Sdha et Ywhaz), connus pour être stables dans le placenta.
L'analyse des données par GSEA ("Gene Set Enrichement Analysis") démontre une surreprésentation massive des gènes impliqués dans différents types de stress (hypoxique, inflammatoire, nutritionnel, mis-conformation des protéines). Une analyse spécifique par sexe a révélé en outre un effet plus drastique sur les placentas féminins que masculins.
Concernant les organes comme le cerveau, le nombre de gènes différentiellement exprimés entre les deux conditions de PMA était toujours inférieur à 49, non significativement différent de ce qui pouvait être obtenu du fait du hasard.

L’incubation des embryons dans des boites en plastique a entraîné des grossesses avec des altérations massives du profil d'expression des gènes placentaires dans des fonctions biologiques concertées. Il n'y avait aucun effet évident sur le cerveau.

Ces résultats suggèrent, pour la première fois, que les boites en plastique utilisées au cours des incubations embryonnaires dans les procédures de PMA pourraient être une cause du niveau accru de d’anomalies observées de façon récurrente dans ces grossesses.
Des protocoles de recherche semblables seront réalisés avec des embryons humains donnés pour la recherche afin étudier les troubles potentiellement induits par les récipients en plastique.

En savoir plus

Kouakou F, Denizot AL, L'Hostis A, Colet J, Jacques S, Sallem A, Ziyyat A, Vaiman D, Wolf JP. Plastic used in in vitro fertilization procedures induces massive placental gene expression alterations. EBioMedicine. 2023 Apr 22;91:104572. doi: 10.1016/j.ebiom.2023.104572. Epub ahead of print. PMID: 37094466.

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