Le microbiome humain et les résultats de la FIV

OBJET DE L'ETUDE

Caractériser le microbiome de l'appareil reproducteur féminin et du tractus gastro-intestinal ainsi que de l'appareil reproducteur masculin chez les patients et les partenaires subissant une FIV et déterminer s'il existe des associations avec les résultats de la grossesse.

Le problème clinique

Le microbiome de l'appareil reproducteur et son association avec les résultats de la reproduction est un sujet d'intérêt en constante évolution. Des altérations du microbiome vaginal ont été associées à des complications obstétriques, notamment des fausses couches et des naissances prématurées. Des données plus récentes ont émergé liant le microbiome vaginal aux résultats de la technologie de procréation assistée (ART). Une étude observationnelle prospective composée de 30 patientes chez qui des écouvillons ont été prélevés à différents moments au cours du cycle de fécondation in vitro-transfert d'embryons (FIV-TE) pour le séquençage du gène de l'ARN ribosomal 16S a conclu que la diversité des espèces du microbiome vaginal distinguait les femmes qui ont eu une naissance vivante de ceux qui ne l'ont pas fait, une diversité accrue étant associée à de moins bons résultats ; cependant, la population de patients était hétérogène et petite.

Des informations limitées sont disponibles concernant le microbiome du tractus génital supérieur et son association avec les résultats de la reproduction, en particulier dans le cadre de l'ART. Les études réalisées uniquement dans le but de caractériser le microbiome des voies génitales supérieures se sont appuyées sur des échantillons d'hystérectomie pour évaluer la colonisation, excluant ainsi l'évaluation de toute association avec les résultats de la reproduction. Peut-être que la première étude à étudier l'association entre le microbiome de l'appareil reproducteur supérieur et les résultats de l'ART a utilisé une technologie basée sur la culture sur des pointes de cathéter de transfert d'embryons. Cependant, cette étude a utilisé une technologie basée sur la culture, avec seulement quatre bactéries majeures signalées. Des études ultérieures ont mis en évidence les limites de la technologie basée sur la culture, à savoir qu'elle dépend d'une culture réussie, ce qui entraîne souvent une sous-estimation de la diversité des organismes.

Comme la technologie basée sur le séquençage a gagné en popularité et que les limites de la technologie basée sur la culture sont devenues plus évidentes, il y a eu un intérêt accru pour l'utilisation du séquençage pour caractériser le microbiome. Une étude récente a utilisé la technologie basée sur le séquençage de nouvelle génération (NGS) sur les pointes de cathéter de transfert d'embryons pour évaluer le gène ribosomique 16S spécifique aux bactéries pour la caractérisation du microbiome des voies génitales supérieures chez les patients subissant un transfert d'embryons. Bien qu'elle ait servi de preuve de concept pour cette méthode de caractérisation du microbiome, la taille limitée de l'échantillon n'a pas permis de tirer de conclusions quant à son association avec les résultats de la reproduction. Une étude ultérieure utilisant une technologie basée sur la séquence a examiné des échantillons de liquide endométrial et d'aspiration vaginale chez 35 femmes au cours du cycle précédant la FIV et a constaté que la présence de microbiote non dominé par Lactobacillus dans l'endomètre était associée à des diminutions significatives de l'implantation, de la grossesse en cours et naissance vivante.

Bien qu'il existe certaines données reliant la santé reproductive et le microbiome de l'appareil reproducteur féminin, il existe moins d'informations concernant son association avec le microbiome de l'appareil reproducteur masculin. Une étude transversale examinant la colonisation microbienne du sperme a démontré une association avec les paramètres du sperme. Une autre étude qui a examiné les cultures vaginales et séminales sur 951 couples subissant une FIV a révélé que les cultures bactériennes positives du vagin et du sperme diminuaient le taux de grossesse clinique et augmentaient le taux de fausse couche plus que l'infection vaginale seule. Le microbiome de l'appareil reproducteur masculin justifie une enquête plus approfondie dans ce contexte.

Le microbiome du tractus gastro-intestinal joue un rôle majeur dans la santé et la maladie humaines, avec de nombreuses associations documentées avec des états pathologiques tels que l'obésité, le diabète et les troubles gastro-intestinaux. Des données récentes suggèrent que des altérations du microbiote du tractus gastro-intestinal sont associées au travail prématuré. Le microbiome des voies urinaires a été étudié de la même manière et lié à de multiples états pathologiques tels que l'incontinence urinaire et la prostatite chronique.

À ce jour, aucune étude publiée n'examine l'association du microbiome du tractus gastro-intestinal ou du microbiote urinaire avec les résultats de la grossesse après une FIV.

On pense que le microbiome humain module le système immunitaire et la présence d'inflammation systémique. Il existe un intérêt croissant pour l'association de l'inflammation systémique chronique et des troubles de la reproduction. Un certain nombre de biomarqueurs reflétant une inflammation systémique chronique ont été identifiés. L'interleukine-6 ​​(IL-6) est l'un de ces biomarqueurs qui a documenté des associations avec le SOPK, l'endométriose et l'infertilité. Ces biomarqueurs n'ont pas encore été étudiés en association avec l'issue de la grossesse après FIV.

L'objectif de cette recherche est de réaliser une étude observationnelle prospective à grande échelle visant à caractériser le microbiome de l'appareil reproducteur féminin (supérieur et inférieur) à différents moments chez les patientes subissant une FIV. De plus, nous prévoyons d'examiner le microbiome du tractus gastro-intestinal féminin, le microbiote urinaire féminin et le microbiome de l'appareil reproducteur masculin en collectant des échantillons ciblés pendant les cycles de traitement des patients. Enfin, nous évaluerons le sérum féminin et masculin pour les biomarqueurs de l'inflammation. Nous visons à identifier toutes les associations avec les résultats de la grossesse qui pourraient servir de base à une étude interventionnelle ultérieure.

PROPOSITION DE RECHERCHE

A. Lieu d'étude :

Associés en médecine de la reproduction du New Jersey

B. Population étudiée :

Tous les patients initiant un cycle de FIV autologue dans notre centre seront examinés pour inclusion. Jusqu'à 1000 patients seront inscrits.

Principaux critères d'inclusion : les principaux critères d'inclusion sont les suivants :

1. Patients débutant un cycle de FIV autologue
2. Patient âgé de 18 à 45 ans ; partenaire âgé de 18 à 60 ans
3. Le partenaire prévoit de fournir un échantillon de sperme frais le jour du prélèvement des ovocytes
4. Patients prévoyant de subir un dépistage génétique préimplantatoire (PGS) d'embryons avec transfert d'embryon unique (SET)

Principaux critères d'exclusion : les critères d'exclusion suivants :

1. > 1 cycle de FIV échoué avant
2. Reproduction par un tiers
3. Planification de la banque d'embryons
4. Partenaire utilisant du sperme cryogénique ou du sperme chirurgical le jour du prélèvement
5. Utilisation d'antibiotiques par le partenaire masculin ou féminin dans le mois suivant le début du cycle de FIV
6. Anomalies de Muller, à l'exclusion de l'utérus arqué
7. Fibromes sous-muqueux
8. Antécédents de chirurgie utérine, à l'exclusion de polypectomie, curetage et césarienne
9. Hydrosalpinx communicant sans plans de correction chirurgicale avant le transfert d'embryon

C. Procédures d'étude :

Conception expérimentale

L'étude proposée est une étude observationnelle prospective qui cherche à caractériser le microbiome de l'appareil reproducteur féminin à différents moments au cours d'un cycle de FIV et à déterminer s'il existe des différences dans le microbiome en ce qui concerne les résultats de la grossesse. De plus, des échantillons seront collectés pour évaluer le microbiote du tractus gastro-intestinal féminin, le microbiote urinaire féminin, l'appareil reproducteur masculin et les biomarqueurs de l'inflammation systémique.

Procédures et analyses cliniques liées à l'étude

Tous les patients initiant un cycle de FIV autologue dans notre centre seront examinés pour inclusion. Les patients qui répondent aux critères de l'étude seront contactés pour une éventuelle inscription. Une fois inscrits, les patients et les partenaires seront autorisés à participer à l'étude. Ils procéderont au traitement selon le protocole de routine et des échantillons seront prélevés pour l'évaluation du microbiome à des moments précis.

Les seules procédures liées à l'étude qui s'écartent des soins de routine seront la collecte d'échantillons à utiliser pour la caractérisation du microbiome et de l'inflammation systémique à plusieurs moments tout au long de leurs soins :

• Femme

  • Pendant le nouveau cycle de FIV : Un tube de sang supplémentaire sera prélevé sur la partenaire féminine lors d'une prise de sang de routine pour la surveillance du cycle.
  • Jour du prélèvement des ovocytes : un échantillon d'urine à mi-chemin sera fourni par la partenaire féminine le matin du prélèvement des ovocytes. Des écouvillons cervicaux, vaginaux, buccaux et rectaux seront prélevés sur la patiente sous sédation juste avant la procédure de prélèvement des ovocytes.
  • Pendant le cycle FET : Un tube de sang supplémentaire sera prélevé sur la partenaire féminine lors d'une prise de sang de routine pour la surveillance du cycle.
  • Analyse mi-proliférative au cours du premier cycle FET : après un minimum de 8 jours d'exposition aux œstrogènes, un deuxième ensemble d'écouvillons cervicaux et vaginaux sera prélevé immédiatement avant l'échographie programmée de la patiente.
  • Jour du FET : Lorsque la patiente se présente pour le transfert d'embryons, un troisième ensemble d'écouvillons cervicaux et vaginaux sera prélevé immédiatement avant d'effectuer le transfert d'embryons. De plus, la partie la plus distale de 5 mm du cathéter de transfert sera collectée après le transfert de l'embryon.

• Homme

  • Pendant le nouveau cycle de FIV : Un tube de sang sera prélevé sur le partenaire masculin.
  • Le jour du prélèvement des ovocytes : un écouvillon sera prélevé à partir de l'échantillon de sperme frais fourni par le partenaire avant tout traitement.

Le sang pourra coaguler avant la centrifugation. Les échantillons seront aliquotés et transférés à -80°C pour stockage. Ils seront ensuite décongelés au besoin pour analyser les biomarqueurs de l'inflammation systémique. Les aliquotes restantes seront stockées pour de futures études potentielles.

Tous les autres spécimens subiront une lyse cellulaire, une purification de l'ADN et un séquençage de nouvelle génération du gène du ribosome 16S spécifique à la bactérie conformément aux protocoles précédemment publiés.

Les résultats du cycle seront enregistrés conformément à la pratique courante.

D. Informations sur les risques/la sécurité :

Les principaux risques des prises de sang sont l'inconfort, les saignements et les ecchymoses. Toutes les tentatives seront faites pour coordonner la collecte du sang de l'étude avec les prélèvements sanguins de routine effectués dans le cadre des soins cliniques du patient. Le principal risque du prélèvement vaginal/cervical sur écouvillon est l'inconfort. Le prélèvement des écouvillons buccaux et rectaux se fera sous anesthésie au moment du prélèvement des ovocytes et ne comporte donc pas ce risque. La collecte de l'échantillon d'urine à mi-chemin sera effectuée lorsque la patiente vide sa vessie avant le prélèvement des ovocytes et ne pose aucun risque supplémentaire. La collecte de l'échantillon de sperme n'implique aucun risque supplémentaire car le partenaire fournit un échantillon dans le cadre du plan de traitement et l'écouvillon est collecté après la fourniture de l'échantillon. Le prélèvement de l'extrémité du cathéter de transfert n'implique aucun risque supplémentaire car il est effectué une fois le transfert d'embryon terminé et n'implique pas directement la patiente.

E. Gestion des données :

Évaluation statistique des résultats

Le microbiome aux différents moments sera comparé pour les patientes dont la grossesse est en cours (telle que définie par la présence d'un rythme cardiaque fœtal au moment de la sortie) et celles qui n'en ont pas. Pour caractériser la diversité des échantillons, deux mesures de diversité alpha seront utilisées : l'indice de diversité de Shannon (SDI) et chao1.

Chronologie de la durée de l'étude - 25 mois

1. Délai de recrutement de la population étudiée - 12 mois
2. Chronologie pour chaque personne participant à l'étude, de l'inscription à l'accouchement (si enceinte) - 10 mois
3. Analyse statistique et préparation du manuscrit - 3 mois