Ontwikkeling van een microbioom niet-invasieve diagnosetool (ERA-niMIC)

Embryonale implantatie is een cruciaal proces voor het overleven van de soort dat relatief inefficiënt is, vooral bij mensen. Sleutelelementen zijn het embryo, het endometrium van de moeder en de onderlinge communicatie tussen hen vanuit verschillende wetenschappelijke perspectieven. Endometriale ontvankelijkheid beschrijft het fenotype dat adhesie van embryo's en placentatie mogelijk maakt. Vanwege de behoefte aan een nauwkeurige en objectieve moleculaire diagnostische test voor de ontvankelijkheidsstatus van het endometrium, is de Endometrium Receptiviteitsanalyse (ERA) ontwikkeld. ERA-test is een aangepaste expressie-microarray die de handtekening van het transcriptomische expressieprofiel van het gepersonaliseerde venster van implantatie (WOI) identificeert. Het klinische nut ervan is aangetoond bij patiënten met implantatiefalen bij wie 25% van hen een verplaatste WOI heeft en zwanger wordt zodra de embryotransfer is uitgevoerd op de juiste WOI voorspeld door ERA. Deze procedure vereist echter een endometriumbiopsie (EB), wat het grootste nadeel is van deze diagnosetest, omdat de embryotransfer moet worden uitgesteld tot de volgende cyclus, en ook de mogelijke ongemakken voor de patiënten. Om deze reden is er een eerdere pilotstudie uitgevoerd om te bevestigen of endometriumreceptiviteit kan worden voorspeld door middel van niet-invasieve methoden in monsters van endometriumvocht (EF). Het genenpanel van de ERA-test werd ondervraagd op epitheel- en stromale cellen van endometriumbiopten en cellen geïsoleerd uit de EF op het niveau van een enkele cel, wat aantoont dat de hoofdcellen op de EF samen met de epitheelpopulatie classificeren.

Aan de andere kant, om te proberen de mechanismen beter te begrijpen die endometriumreceptiviteit en/of implantatie van het embryo verbinden met een veranderd endometriummicrobioom, werd een andere pilootstudie uitgevoerd om de samenstelling van het endometriummicrobioom te bepalen na de analyse van de bacteriële 16S ribosomale RNA door NGS. Interessant is dat bij patiënten met receptief endometrium, gediagnosticeerd door Endometrial Receptivity Array (ERA) die een endometriummicrobioom hadden met pathogenen, of niet gedomineerd door bacteriën van het geslacht Lactobacillus (NLD), een significant lagere implantatie vertoonden (23,1% versus 60,7% p = 0,02), zwangerschap (33,3% versus 70,6%, p = 0,03), doorgaande zwangerschap per embryotransfer (13,3% versus 58,8%, p = 0,03) en levendgeborenen (6,7% versus 58,8%, p = 0,002) dan die met een gezonde endometriummicrobioom gedomineerd door Lactobacillus (LD). Bovendien was deze relatie veel significanter wanneer de gevonden pathogene soorten behoorden tot het geslacht Gardnerella en Streptococcus. Dit komt overeen met andere gepubliceerde onderzoeken die de impact van endometriumpathogenen bij IVF-behandelingen analyseren, waarbij het belang van de studie van bacteriële gemeenschappen voor reproductieve gezondheid wordt benadrukt.

Gezien deze voorlopige resultaten, heeft de huidige studie tot doel om in een grotere steekproef de relatie te valideren tussen de onbalans van het endometriummicrobioom en de afname van reproductief succes bij patiënten die ART ondergaan. Om dit te doen, zal het experimentele ontwerp worden verbeterd op de volgende gebieden: (i) een grotere steekproefomvang zal worden geanalyseerd om de eerdere resultaten te valideren die zijn verkregen in de vorige pilootstudie over het endometriummicrobioom, (ii) gepaarde monsters van endometriumvocht en endometriumvocht biopsie zal worden geanalyseerd op het microbiële profiel om te bestuderen of er bacteriële variabiliteit is geassocieerd met het type monster, (iii) de endometriummicrobiota zal gelijktijdig worden beoordeeld met ERA als aanvullende diagnose voor dit hulpmiddel, en (iv) de analyse van het endometrium microbiota zal worden uitgevoerd met behulp van de meest geavanceerde technologie op het gebied van bacteriële metagenoomsequencing om de informatie van de micro-organismen die in elk monster worden geïdentificeerd, te verbreden.