Préservation de la fertilité chez les patientes présentant un dysfonctionnement ovarien sévère
Summary
Nous présentons des détails des procédures de laboratoire pour l’activation in vitro drogue-libre (IVA) des follicules ovariens pour des patients présentant le dysfonctionnement ovarien grave. Cette méthode pourrait augmenter le nombre d’ovocytes récupérables par hyperstimulation ovarienne et bénéficier de la préservation de la fertilité pour ces patients.
Abstract
La fonction ovarienne diminue progressivement pendant le vieillissement et dans quelques conditions pathophysiologiques comprenant l’anomalie de karyotype, les maladies autoimmunes, les chemo- et les radiations-thérapies, aussi bien que des chirurgies ovariennes. Chez les femmes célibataires atteintes d’un dysfonctionnement ovarien grave, la préservation de la fertilité est importante pour les grossesses futures. Bien que la cryoconservation d’oocyte soit une méthode établie pour la conservation de fertilité, ces patients pourraient seulement préserver un nombre limité d’oocytes même après hyperstimulation ovarien, menant aux stimulations répétées pour assurer les oocytes suffisants pour garantir la grossesse future. Pour résoudre ce problème, nous avons récemment développé une procédure d’activation in vitro sans médicament (IVA), qui nous permet de stimuler les premiers stades des follicules ovariens à se développer au stade follicule préantral. Ces follicules préantraux peuvent répondre au protocole unique de la stimulation de gonadotropin, ayant pour résultat le plus grand nombre d’oocytes récupérés par stimulation ovarienne pour cryopreservation. L’IVA drogue-libre a composé de l’approche chirurgicale et de la stimulation ovarienne. Nous avons enlevé une partie du cortex d’un ou des deux ovaires des patients sous chirurgie laparoscopique. Les tissus corticaux ovariens ont été coupés en petits cubes pour perturber la voie de signalisation d’Hippo et stimuler le développement des follicules de partie. Ces cubes ont été greffés orthotropically dans les ovaires restants aussi bien que sous le serosa des deux trompes de Fallope. Nous avons déjà publié l’intervention chirurgicale de l’IVA sans drogue et le protocole de la stimulation ovarienne suivante, mais ici nous présentons les détails des méthodes de laboratoire exigées pour l’IVA sans drogue.
Introduction
La fonction ovarienne diminue progressivement pendant le vieillissement et quelques conditions pathophysiologiques comprenant l’anomalie de karyotype, les maladies autoimmunes, les chemo- et radiologiques-thérapies, et les chirurgies ovariennes. La préservation de la fertilité est l’une des meilleures options pour les femmes célibataires atteintes d’un dysfonctionnement ovarien grave afin de préserver leur potentiel pour une grossesse future. Pour la préservation de la fertilité, deux méthodes sont actuellement disponibles principalement dans le domaine de la fertilité onco. La cryoconservation des ovocytes est une procédure bien établie pour la conservation de la fertilité et de nombreux cas réussis ont été rapportés1,2. D’autre part, la cryoconservation des tissus ovariens a également été établie pour la préservation de la fertilité chez les patientes atteintes de cancer mais il s’agit toujours d’une stratégie expérimentale3,4. Dans les deux méthodes, plusieurs nombres d’ovocytes matures sont nécessaires pour que la grossesse se produise. Généralement, les patients présentant l’insuffisance ovarienne prématurée (POI), qui deviennent aménorrhée avant 40 ans, et les femmes d’une cinqévrité avec la réserve ovarienne basse ont montré la réponse ovarienne pauvre (POR) à la stimulation ovarienne pour donner les oocytes mûrs5,6,7. En outre, les jeunes patients présentant un faible nombre de follicules antraux ont également montré la POR à la stimulation ovarienne7. Ces patients ont un nombre très limité d’ovocytes récupérables même après hyperstimulation ovarienne appropriée, nécessitant ainsi de multiples procédures coûteuses pour assurer un nombre suffisant d’ovocytes pour la grossesse.
Le don d’ovocytes suivi d’une fécondation in vitro (FIV) avec transfert de sperme et d’embryons (ET) du mari est la seule option pour ces patients POI et POR qui ont des difficultés à obtenir leurs propres ovocytes8,9,10. Cependant, le don d’ovocytes est compliqué par des questions éthiques ainsi que par des complications auto-immunes et de grossesse11,12,13,14. Pour résoudre ces problèmes, l’établissement d’un traitement de l’infertilité en utilisant les propres ovocytes des patients est souhaité. Pour les patients poi, nous avons développé l’approche d’activation in vitro (IVA) pour permettre la croissance réussie des follicules et la génération d’ovocytes matures, conduisant un certain nombre de grossesses et d’accouchements15. Dans IVA, nous avons fragmenté les cortex ovariens après le retrait des ovaires sous chirurgie laparoscopique et les avons cultivés pendant deux jours pour activer les follicules par des médicaments stimulants Akt, puis effectuer une greffe hétérotopique dans des poches artificielles fabriquées sous la séreuse des trompes de Fallope sous la deuxième chirurgie laparoscopique15. Cette procédure a favorisé la croissance des follicules primordiaux, primaires et secondaires après fragmentation du cortex ovarien pour favoriser la perturbation de la signalisation Hippo16, suivie de deux jours de culture avec des stimulateurs de signalisation Akt17.
Contrairement aux cas graves de POI, les patients de POR présentant la réserve ovarienne diminuée ont les follicules secondaires multiples. Puisque la perturbation de signalisation d’hippo est seule efficace en favorisant la croissance secondaire de follicule16,nous avons récemment démontré des grossesses et des livraisons réussies pour des patients de POR utilisant le procédé sans drogue d’IVA impliquant la fragmentation corticale et la greffe orthotopic sans traitement des drogues stimulantes d’Akt. L’IVA sans médicament stimule le stade précoce des follicules ovariens à se développer jusqu’au stade follicule préantral après une seule chirurgie et a augmenté le nombre d’ovocytes récupérés pour le transfert d’embryons de FIV15,18. L’approche sans drogue d’IVA a plusieurs avantages par rapport à notre IVA originale par 1) en évitant la perte potentielle de follicule pendant la culture, 2) en minimisant l’invasiveness et les coûts de la deuxième chirurgie, 3) impliquant seulement l’alitement de poteau-chirurgie à court terme et 4) le potentiel de la grossesse spontanée due à la greffe orthotopic. Nous avons récemment publié un article vidéo montrant les procédures chirurgicales de l’IVA19 sans médicament et les protocoles détaillés de stimulation ovarienne après la chirurgie20. Ici, nous présentons les détails des méthodes de laboratoire requises pour les IVA sans drogue.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans ce manuscrit, nous avons montré un protocole de laboratoire détaillé pour l’IVA sans drogue. L’IVA sans médicament est une nouvelle approche de traitement de l’infertilité pour les patientes de POR avec une diminution de la réserve ovarienne pour favoriser la croissance des follicules secondaires, ce qui entraîne des ovocytes plus matures après stimulation ovarienne et augmente dans une grossesse réussie20. Dans 15 patients de POR présentant la réserve ovarienne décroissante…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions Tatsuji Ihana, Sachiyo Kurimoto, Kazuko Takahasih, Yuki Yoshizawa, Maho Arashi, Kentaro Fujita, Erina Kudo, Yuka Kurimoto et Mayuko Wakatsuki pour leur soutien à la procédure IVA sans drogue et le professeur Aaron J.W. Hsueh (Stanford University School of Medicine, Stanford, CA) pour la lecture critique et l’édition du manuscrit. Nous remercions également Rebecca Truman et Gregory Truman d’avoir inséré une narration en anglais. Cette étude a été soutenue par la Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), Scientific Research B (19H03801) et Challenging Exploratory Research (18K19624).
Materials
| 4.5 onz specimen container | FALCON | 354013 | Other products may also be suitable |
| 60mm dish | FALCON | 351007 | Other products may also be suitable |
| 50 x 50 cm sterile drape | HOGY Medical | SR-823 | Any type of sterile produsts may also be suitable |
| Disposable pippete | FALCON | 357575 | Other products may also be suitable |
| Fine scissors, Curved | WPI | #14224-G | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
| Hot plate | TOKAI HIT | TPiE-SP | Use at operation room to maintain the temperature of dishes containing ovarian tissue before transplantation |
| Human Serum Albumin Solution | Irvine Scientific | 9988 | Medium for handling ovarian tissue |
| IVA cannule | KITAZATO | 446030 IVA-6030E | Specific cannula for tissue autografting |
| KAI medical Disposable scalpel | WPI | #5 10-A | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
| Micro scissors, Curved | WPI | #503364 | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
| Modified HTF Medium-HEPES | Irvine Scientific | 90126 | Medium for handling ovarian tissue |
| Sterile gauze | Osaki Medical | 15004 | Any type of sterile produsts may also be suitable |
| Swiss Tweezers, Curved Tips | KAI | #504505 | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
Riferimenti
- Liang, T., Motan, T. Mature Oocyte Cryopreservation for Fertility Preservation. Advances in Experimental Medicine and Biology. 951, 155-161 (2016).
- Yoon, T. K., et al. Live births after vitrification of oocytes in a stimulated in vitro fertilization-embryo transfer program. Fertility and Sterility. 79 (6), 1323-1326 (2003).
- Donnez, J., et al. Livebirth after orthotopic transplantation of cryopreserved ovarian tissue. Lancet. 364 (9443), 1405-1410 (2004).
- Meirow, D., et al. Pregnancy after transplantation of cryopreserved ovarian tissue in a patient with ovarian failure after chemotherapy. New England Journal of Medicine. 353 (3), 318-321 (2005).
- De Vos, M., Devroey, P., Fauser, B. C. Primary ovarian insufficiency. Lancet. 376 (9744), 911-921 (2010).
- Scott, R. T., et al. Follicle-stimulating hormone levels on cycle day 3 are predictive of in vitro fertilization outcome. Fertility and Sterility. 51 (4), 651-654 (1989).
- Ferraretti, A. P., et al. ESHRE consensus on the definition of ‘poor response’ to ovarian stimulation for in vitro fertilization: the Bologna criteria. Human Reproduction. 26 (7), 1616-1624 (2011).
- Huhtaniemi, I., et al. Advances in the Molecular Pathophysiology, Genetics, and Treatment of Primary Ovarian Insufficiency. Trends in Endocrinology and Metabolism. 29 (6), 400-419 (2018).
- Męczekalski, B., Maciejewska-Jeske, M., Podfigurna, A. Reproduction in premature ovarian insufficiency patients – from latest studies to therapeutic approach. Prz Menopauzalny. 17 (3), 117-119 (2018).
- Baker, V. Life plans and family-building options for women with primary ovarian insufficiency. Seminars in Reproductive Medicine. 29 (4), 362-372 (2011).
- Englert, Y., Govaerts, I. Oocyte donation: particular technical and ethical aspects. Human Reproduction. 13, 90-97 (1998).
- Englert, Y., Rodesch, C., Laruelle, C., Govoerts, I. Oocyte donation: ethical aspects related to the donor. Contraception, Fertilite, Sexualite. 25 (3), 251-257 (1997).
- Storgaard, M., et al. Obstetric and neonatal complications in pregnancies conceived after oocyte donation: a systematic review and meta-analysis. BJOG: An International Journal of Obstetrics and Gynaecology. 124 (4), 561-572 (2017).
- Storgaard, M., Malchau, S., Loft, A., Larsen, E., Pinborg, A. Oocyte donation is associated with an increased risk of complications in the pregnant woman and the fetus. Ugeskrift for Laeger. 179 (11), (2017).
- Kawamura, K., et al. Hippo signaling disruption and Akt stimulation of ovarian follicles for infertility treatment. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (43), 17474-17479 (2013).
- Hsueh, A. J., Kawamura, K., Cheng, Y., Fauser, B. C. Intraovarian control of early folliculogenesis. Endocrine Reviews. 36 (1), 1-24 (2015).
- Li, J., et al. Activation of dormant ovarian follicles to generate mature eggs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (22), 10280-10284 (2010).
- Suzuki, N., et al. Successful fertility preservation following ovarian tissue vitrification in patients with primary ovarian insufficiency. Human Reproduction. 30 (3), 608-615 (2015).
- Tanaka, Y., Hsueh, A. J., Kawamura, K. Surgical approaches of drug-free in activation and laparoscopic ovarian incision to treat patients with ovarian infertility. Fertility and Sterility. , (2020).
- Kawamura, K., Ishizuka, B., Hsueh, A. J. W. Drug-free in-vitro activation of follicles for infertility treatment in poor ovarian response patients with decreased ovarian reserve. Reproductive Biomedicine Online. 40 (2), 245-253 (2020).
- Haino, T., et al. Determination of Follicular Localization in Human Ovarian Cortex for Vitrification. Journal of Adolescent and Young Adult Oncology. 7 (1), 46-53 (2018).
- Baird, D. T., Webb, R., Campbell, B. K., Harkness, L. M., Gosden, R. G. Long-term ovarian function in sheep after ovariectomy and transplantation of autografts stored at -196 C. Endocrinology. 140 (1), 462-471 (1999).
- Qin, Y., Jiao, X., Simpson, J. L., Chen, Z. J. Genetics of primary ovarian insufficiency: new developments and opportunities. Human Reproduction Update. 21 (6), 787-808 (2015).
- Domniz, N., Meirow, D. Premature ovarian insufficiency and autoimmune diseases. Best Practice & Research: Clinical Obstetrics & Gynaecology. 60, 42-55 (2019).
- Laven, J. S. Primary Ovarian Insufficiency. Seminars in Reproductive Medicine. 34 (4), 230-234 (2016).
- Grynberg, M., et al. Fertility preservation in Turner syndrome. Fertility and Sterility. 105 (1), 13-19 (2016).
- Tomao, F., Spinelli, G. P., Panici, P. B., Frati, L., Tomao, S. Ovarian function, reproduction and strategies for fertility preservation after breast cancer. Critical Reviews in Oncology/Hematology. 76 (1), 1-12 (2010).
- Kim, S., Lee, Y., Lee, S., Kim, T. Ovarian tissue cryopreservation and transplantation in patients with cancer. Obstetrics & Gynecology Science. 61 (4), 431-442 (2018).
- Donnez, J., Dolmans, M. M. Ovarian tissue freezing: current status. Current Opinion in Obstetrics and Gynecology. 27 (3), 222-230 (2015).
- Wu, R. C., Kuo, P. L., Lin, S. J., Liu, C. H., Tzeng, C. C. X chromosome mosaicism in patients with recurrent abortion or premature ovarian failure. Journal of the Formosan Medical Association. 92 (11), 953-956 (1993).
- De Munck, N., Vajta, G. Safety and efficiency of oocyte vitrification. Cryobiology. 78, 119-127 (2017).
- Argyle, C. E., Harper, J. C., Davies, M. C. Oocyte cryopreservation: where are we now. Human Reproduction Update. 22 (4), 440-449 (2016).
