AXE n°1 : Développement et fonction de l’appareil génital masculin

1 – Analyse phénotypique et moléculaire de populations infertiles et/ou ayant une anomalie du développement

Chercheurs qui ont travaillé sur cet axe :

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Pour contacter une personne référente sur cet axe de recherche, merci d’appeler Françoise Paris au 06 15 10 63 71.

a) Problématique

Implication régionale dans la thématique

Afin de répondre à cette problématique, unir nos forces a été un véritable atout pour améliorer le phénotypage des patients et la recherche moléculaire

• Anomalies du tractus génital masculin (Dr Mieusset, Dr Hamdi, Pr Huyghe)
• Phénotypage clinique (vésicules séminales, épididyme, déférents, reins),  biologique (axe gonadotrope, marqueurs séminaux), génétique CFTR (Palat et al., 2016) et ADGRG2 (Mieusset et al. 2017)
• DSD / cryptorchidies – DSD complexe 1/5000, cryptorchidies 1% (Pr. Kalfa et Pr. Paris) et Ouverture whole genome (Pr. Paris)
• Clinique Toulouse + Montpellier
• Département de Bio Mol des DSD (Pr. Paris, Paris et al 2013, Paris et al 2018)
• Implication / impact des PEE (Kalfa, Paris et al 2019, Paris et al 2006)

L’importance d’un phénotypage précis

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Contour des DSD

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b) DSD et cryptorchidie

Etat des lieux

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Projet

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c) Anomalies du tractus génital masculin

Etat des lieux

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Absence bilat des canaux déférents (ABCD)

• Infertiles, azoospermie obstructive (Daudin at al. 2000)
• Liée à CFTR dans 80% des cas (Yu at al. 2012)
• Nouveau gène : ADGRG2 (Patat at al. 2016 et Bieth at al. 2020)

Absence unilat des canaux déférents (AUCD)

• Définie en 1996 mais très peu d’études (Schlegel at al. 1996)
• Patients fertiles, anomalies rénales, CFTR (Mieusset at al. 2020)

Projets

• Affiner le phénotype clinico-biologique (voies séminales + reins)
• Rechercher des biomarqueurs : Profils miRNA sanguins et séminaux des sous-groupes
• Identifier de nouveau gènes

Moyens

• Demande de financement ABM
• Cohorte rétrospective + cas témoin
• Équipes clinico-biologiques des 2 CHU
• Master 2 + biostat

Retombées

• Développer un outil de dépistage des AUCD dans le cadre de l’AMP
• Améliorer les connaissances physiopathologique
• Améliorer le conseil génétique

2 – Organoïdes de tubules séminifères, épididymes, et déférents

a) Problématique

• Problème majeur en biologie et médecine de la reproduction est l’absence de modèle des organes-cibles
• Les cultures cellulaires conventionnelles ne renseignent pas de la complexité spatiale des tissus
• Les modèles animaux donnent des résultats non reproductibles : la reproduction est la fonction la plus éloignée entre les espèces.

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b) Projet ORHUMAN

ORHUMAN : ORganoïdes HUmains de l’appareil reproducteur MasculiN

La solution : les organoïdes de tubes séminifères, épididymes et de déférents.

• Les organoïdes sont des structures tridimensionnelles dérivées de cellules souches adultes ou pluripotentes.
• Particularité fondamentale : capacité d’auto-organisation des cellules mises en culture rappelant un programme développemental.
• Obtention d’un pseudo-organe miniaturisé (200μm à 1000μm) accueillant tous les types cellulaires de l’organe en question et présentant une fonction similaire au tissu d’origine

La solution : les organoïdes humains de tubes séminifères, épididymes et de déférents.

• Les organoïdes de tubes séminifères : cellules pluripotentes ; la méthode de culture pour différencier les cultures d’IPSCs (ou EC) en cellules de Sertoli est connue (ajouts de BMP4, FGF9, Activine A dans les milieux de cultures)
• Les organoïdes d’épididyme et déférent : cellules souches adultes en voie de caractérisation (double marquage* – intracellulaire et de surface)
• Une innovation majeure utilisée : un processus de culture novateur (non-public pour cause de brevet)

Les cellules seront issues de patients en mort encéphalique (PMO) le protocole est approuvé et enregistré à l’ABM sous le n°PFS19-010.

• Financement : Région Occitanie et l’entreprise Urosphère SAS (financement de 36 mois renouvelable)
• Partenariat : Urosphere SAS et Inserm U1220 (accueille la plateforme « Organoïdes » labelisée GIS IBiSA). Une collaboration en 2016 entre Urosphere et l’U1220 a permis la mise au point des premières cultures d’organoïdes humains de vessie.
• Durée ORHUMAN : 5 ans minimum, début en février 2020.
• Personnel :
  • Un chercheur post-doctorant est recruté à plein-temps sur le projet
  • Un ingénieur de recherche de Urosphere est mobilisé sur le projet
  • Un à deux doctorants seront formés grâce au projet
  • Des stagiaires seront accueillis sur toute la période du projet
  • Un module de formation en école doctorale (ED BSB) sera éventuellement proposé.