Team Equipe Команда Team members Membres de l'équipe Члены команды Attributions Attributions Авторство Sponsors Sponsors Спонсоры Collaborations Collaborations Коллаборации Partnership Partnership Партнерство Project Projet Проект Description Description Описание Design Design Дизайн Results Résultats Результаты Engineering Success Engineering Success Успех в инженерии Laboratory Laboratoire Лаборатория Experiments Expériences Эксперименты Hardware Hardware Установка Parts Biobricks Части Contribution Contribution Вклад Safety Sécurité Безопасность Proof of concept Preuve du concept Подтверждение модели Notebook Cahier de laboratoire Лаб. книга Model Modèle Моделирование Software Logiciel Софт/ПО Societal outreach Ouverture sur la société Работа с обществом Integrated Human Practices Sciences Humaines Intégrées Cвязанная с проектом Science Education Sensibilisation aux sciences Просветительская деятельностьм Inclusivity Inclusion Инклюзивность Implementation Implémentation Реализация Science Communication Communication Scientifique научная коммуникация Awards Prix Награды Langues Languages Языки English Français Русский Colors Couleurs Цвет текста Tout texte All text Текст Remettre à 0 Reset Сброс настроек Assistance navigation Handsfree assistant Голосовой помощник Speech recognition Reconnaissance vocale Голосовой помощник Start speech recognition *click above to start the speech recognition assistance. Speak clearly and and say the name of a page.More informations: To escape from the flashlight animation of the home page = right click. If the animations do not start on the home page, please refresh the page. Previous Next Previous Next Previous Next Table of contents Endometriosis Endometriosis and COVID pandemy Markers for detection of endometriosis Poster Description Description Описание Endometriosis Endometriosis is a gynecological pathology whose prevalence in the world population is estimated to be around 10% of women of childbearing age. In addition to women, LGBT + and inersex persons with female reproductive organs can also suffer from endometriosis. Although there are several theories as to the origin of the disease, it is accepted that the disease begins with the proliferation of tissue similar to that of the uterine lining outside of the uterus (Arafah et al., 2021). Distinguish between genital (within the genital organs - uterus, ovaries) and extragenital (outside the reproductive system - the navel, intestines, etc.) endometriosis (Markham SM et al.,1989). Up to 10% of those with the disease may have endometriosis elsewhere in the body, for example on the diaphragm or in the chest cavity (thorax) (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). In a healthy body, at each menstrual cycle, in the case of an unfertilized egg, the surface tissue of the endometrium is rejected and excreted from the uterus along with the blood flowing from the vessels of the uterus. In some cases, menstrual blood is thrown into the abdominal cavity through the fallopian tubes, where endometrial cells are grafted and begin to grow. This process gives rise to external endometriosis. With internal endometriosis, endometrial cells "grow" into the muscular layer of the uterus. The most common effects of this pathology on health are pain, increased menstruation, heavy menstrual bleeding, fatigue, pain during or after sex and decreased fertility. Endometriosis is commonly misdiagnosed and women often report being incorrectly told their symptoms are trivial or normal. (Culley L, et al, 2013) Women suffering from endometriosis see an average of seven physicians before receiving a correct diagnosis, between the onset of symptoms and surgically-obtained biopsies - “gold” standard diagnostic method for detecting endometriosis called a laparoscopy (Rolla, 2019). A 2020 Cochrane systematic review found that for all types of endometriosis, "it is uncertain whether laparoscopic surgery improves overall pain compared to diagnostic laparoscopy" (Bafort C, et al., 2020). A 20-year study of 12,000 women with endometriosis found that individuals under 40 who are diagnosed with endometriosis are 3 times more likely to have heart problems than their healthy peers. (Wise J, 2016) Endometriosis is a disease with a relatively unpredictable spontaneous course, sometimes with spontaneous regressions.(Hickey M, et al., 2014) During pregnancy, there is a regression of endometriosis and women who have been pregnant have half the risk of recurrence than those who have not. The risk of developing ovarian cancer is slightly increased.(Kim HS et al., 2014) As well as the physical impact, the survey demonstrated the impact endometriosis and its symptoms can have on all aspects of life including education, career, relationships and social life, as well as mental health. (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). Each affected woman lost on average 10.8 hours of work weekly, mainly owing to reduced effectiveness while working. Loss of work productivity translated into significant costs per woman/week, from US$4 in Nigeria to US$456 in Italy. (Nnoaham KE et al., 2011). There is a general lack of knowledge about endometriosis among primary care physicians. Half of general health care providers surveyed were unable to name three symptoms of endometriosis.(Quibel A, et al.,2013) We see the gender, race and ethnicity data gaps in research - Endometriosis is less thoroughly studied among Black people, and the research that has been done is outdated. (Shade GH, et al., 2011) Those who do not identify as female may find it distressing to attend appointments in a women’s hospital or dedicated women’s unit, which may mean that they are less likely to seek professional help. The reluctance for invasive procedures, together with the taboo associated with gynecological diseases, contribute to the long delay in diagnosis, on average 8 years after the first visit to a healthcare professional (Greene et al., 2009). Endometriose L'endométriose est une pathologie gynécologique dont la prévalence dans la population mondiale est estimée à environ 10% des femmes en âge de procréer. Outre les femmes, les personnes LGBT + et intersexes ayant des organes reproducteurs féminins peuvent également souffrir d'endométriose. Bien qu'il existe plusieurs théories quant à l'origine de la maladie, il est admis que celle-ci débute par la prolifération de tissus similaires à ceux de la muqueuse utérine en dehors de l'utérus (Arafah et al., 2021). On distingue l'endométriose génitale (à l'intérieur des organes génitaux - utérus, ovaires) et l'endométriose extragénitale (à l'extérieur de l'appareil génital - nombril, intestins, etc.) (Markham SM et al.,1989). Jusqu'à 10 % des personnes atteintes de la maladie peuvent développer de l’endométriose ailleurs dans l’organisme, par exemple sur le diaphragme ou dans la cavité thoracique (thorax) (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). Dans un organisme sain, à chaque cycle menstruel, dans le cas d'un ovule non fécondé, le tissu superficiel de l'endomètre est rejeté et excrété de l'utérus par le sang qui s'écoule des vaisseaux de l'utérus. Dans certains cas, le sang menstruel est rejeté dans la cavité abdominale par les trompes de Fallope, où des cellules endométriales sont greffées et commencent à se développer. Ce processus donne lieu à une endométriose externe. Dans le cas de l'endométriose interne, les cellules endométriales "poussent" dans la couche musculaire de l'utérus. Les effets les plus courants de cette pathologie sur la santé sont des douleurs, des menstruations accrues, des saignements menstruels abondants, de la fatigue, des douleurs pendant ou après les rapports sexuels et une baisse de la fertilité. L'endométriose est fréquemment mal diagnostiquée et les femmes rapportent souvent qu'on leur a dit à tort que leurs symptômes étaient anodins ou normaux. (Culley L, et al, 2013) Les femmes souffrant d'endométriose consultent en moyenne sept médecins avant de recevoir un diagnostic correct, entre l'apparition des symptômes et les biopsies obtenues par voie chirurgicale - méthode de diagnostic standard prévilégiée pour détecter l'endométriose appelée laparoscopie (Rolla, 2019). Une étude systématique Cochrane de 2020 a révélé que pour tous les types d'endométriose, "il n'est pas certain que la chirurgie laparoscopique améliore la douleur globale par rapport à la laparoscopie diagnostique" (Bafort C, et al., 2020). Une étude menée sur 20 ans auprès de 12 000 femmes atteintes d'endométriose a révélé que les individus de moins de 40 ans chez qui l'endométriose a été diagnostiquée sont trois fois plus susceptibles d'avoir des problèmes cardiaques que leurs pairs en bonne santé. (Wise J, 2016) L'endométriose est une maladie dont l'évolution spontanée est relativement imprévisible, avec parfois des régressions spontanées.(Hickey M, et al., 2014) Pendant la grossesse, il y a une régression de l'endométriose et les femmes qui ont été enceintes ont deux fois moins de risque de récidive que les autres. Le risque de développer un cancer des ovaires est légèrement augmenté.(Kim HS et al., 2014). Outre l'impact physique, l'enquête a démontré l'impact que l'endométriose et ses symptômes peuvent avoir sur tous les aspects de la vie, notamment l'éducation, la carrière, les relations et la vie sociale, ainsi que la santé mentale. (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). Chaque femme touchée a perdu en moyenne 10,8 heures de travail par semaine, principalement en raison d'une efficacité réduite au travail. La perte de productivité au travail se traduit par des coûts importants par femme/semaine, allant de 4 dollars US au Nigeria à 456 dollars US en Italie. (Nnoaham KE et al., 2011) Il existe un manque général de connaissances sur l'endométriose chez les médecins généralistes. La moitié des prestataires de soins généraux interrogés étaient incapables de nommer trois symptômes de l'endométriose.(Quibel A, et al.,2013). Nous constatons les lacunes des données sur le sexe et l'ethnicité dans la recherche. L'endométriose est moins étudiée chez les personnes noires, et les recherches qui ont été faites sont dépassées. (Shade GH, et al., 2011) Les personnes qui ne s'identifient pas comme des femmes peuvent trouver pénible de se rendre à des rendez-vous dans un hôpital pour femmes ou une unité dédiée aux femmes, ce qui peut signifier qu'elles sont moins susceptibles de chercher une aide professionnelle. La réticence à l'égard des procédures invasives, ainsi que le tabou associé aux maladies gynécologiques, contribuent au long délai de diagnostic, en moyenne 8 ans après la première visite chez un professionnel de santé (Greene et al., 2009). Эндометриоз Эндометриоз - это гинекологическая патология, распространенность которой в мире оценивается примерно у 10% женщин детородного возраста. Помимо женщин, эндометриозом могут страдать ЛГБТ + и бесполые люди с женскими репродуктивными органами. Хотя существует несколько теорий происхождения заболевания, считается, что заболевание начинается с разрастания ткани, аналогичной разрастанию слизистой оболочки матки за пределами матки (Arafah et al., 2021). Различают генитальный (внутри половых органов - матка, яичники) и экстрагенитальный (вне репродуктивной системы - пупок, кишечник и др.) Эндометриоз (Markham SM et al., 1989). До 10% людей с этим заболеванием могут иметь эндометриоз в других частях тела, например, на диафрагме или в грудной полости (грудной клетке) (APPG в отчете о расследовании эндометриоза, 2020 г.) В здоровом организме при каждом менструальном цикле, в случае неоплодотворенной яйцеклетки, поверхностная ткань эндометрия отторгается и выводится из матки вместе с кровью, текущей из сосудов матки. В некоторых случаях менструальная кровь попадает в брюшную полость через маточные трубы, где клетки эндометрия пересаживаются и начинают расти. Этот процесс вызывает внешний эндометриоз. При внутреннем эндометриозе клетки эндометрия «прорастают» в мышечный слой матки. Наиболее частыми последствиями этой патологии для здоровья являются боль, учащение менструаций, обильные менструальные кровотечения, утомляемость, боль во время или после секса и снижение фертильности. Эндометриоз обычно неправильно диагностируется, и женщины часто сообщают, что им неправильно сказали, что их симптомы тривиальны или нормальны. (Culley L, et al, 2013). Женщины, страдающие эндометриозом, обращаются в среднем к семи врачам, прежде чем получить правильный диагноз, между появлением симптомов и полученной хирургическим путем биопсией - «золотой» стандартный диагностический метод для выявления эндометриоза, называемый лапароскопией (Rolla , 2019). Кокрановский систематический обзор 2020 года показал, что для всех типов эндометриоза «неясно, уменьшает ли лапароскопическая операция общую боль по сравнению с диагностической лапароскопией» (Bafort C, et al., 2020) 20-летнее исследование 12000 женщин с эндометриозом показало, что люди моложе 40 лет, у которых диагностирован эндометриоз, в 3 раза чаще имеют проблемы с сердцем, чем их здоровые сверстники. (Wise J, 2016) Эндометриоз - это заболевание с относительно непредсказуемым спонтанным течением, иногда со спонтанными регрессами. (Hickey M, et al., 2014). Во время беременности наблюдается регресс эндометриоза, и у беременных женщин наблюдается регресс. вдвое меньше риска рецидива, чем у тех, у кого его нет. Риск развития рака яичников немного повышен (Kim HS et al., 2014). Помимо физического воздействия, исследование продемонстрировало влияние эндометриоза и его симптомов на все аспекты жизни, включая образование, карьеру, отношения и социальную жизнь, а также психическое здоровье. (APPG по отчету о расследовании эндометриоза, 2020 г.) Каждая пострадавшая женщина теряла в среднем 10,8 часа работы в неделю, в основном из-за снижения эффективности во время работы. Потеря производительности труда вылилась в значительные затраты на женщину в неделю: от 4 долларов США в Нигерии до 456 долларов США в Италии. (Nnoaham KE et al., 2011) Врачи первичной медико-санитарной помощи в целом не знают об эндометриозе. Половина опрошенных врачей общего профиля не смогли назвать три симптома эндометриоза (Quibel A, et al., 2013). Мы видим пробелы в данных о поле, расе и этнической принадлежности в исследованиях - эндометриоз среди чернокожих менее изучен, а проведенные исследования устарели. (Shade GH, et al., 2011) Тем, кто не идентифицирует себя как женщина, может быть неприятно посещать приемы в женской больнице или специализированном женском отделении, что может означать, что они с меньшей вероятностью будут обращаться за профессиональной помощью. Нежелание к инвазивным процедурам вместе с табу, связанным с гинекологическими заболеваниями, способствуют длительной задержке постановки диагноза, в среднем 8 лет после первого посещения медицинского работника (Greene et al., 2009). Endometriosis and COVID pandemy based on APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020 The COVID-19 pandemic has led to a dramatic shift in the clinical practice of women's health and routine care for endometriosis has been severely disrupted. Whilst the primary focus was on the care of patients with SARS-CoV-2 and public health measures to prevent transmission/identify those most at risk, individuals with chronic conditions saw their treatments halted, cancelled or changed with very little warning, little information available and extremely limited access to clinicians (in primary or secondary care). The University of Oxford led a study in collaboration with Endometriosis UK and INSERM, Paris to identify the impact the pandemic has had on people with endometriosis. On question “During the pandemic, what one thing would be most helpful to you, relating to endometriosis? ” (2071 respondents) - 34.3% of respondents answer “Being able to talk to my gynaecologist” - 27% - “Knowing when my surgery/fertility treatment will happen” As restrictions begin to ease and healthcare starts to go back to normal, what one thing do you think should be prioritised with regards to endometriosis? 2098 respondents: - Arranging all treatments that were cancelled/postponed: 49.8% - Appointments with gynaecologists: 31.6% To date, there is no evidence that those with endometriosis are at increased risk of becoming infected with SARS-CoV-2 or developing COVID-19 disease. Similarly, there is no evidence that COVID-19 will hasten the progression/development of endometriosis. (Leonardi M, et al., 2020) Future Considerations Firstly, covid there may be an ongoing openness to telehealth. Pandemy could dramatically minimize barriers to care that many women and LGBT+ persons experience, and facilitate the development of endometriosis networks of expertise, which is recommended by the World Endometriosis Society (Johnson NP, et al, 2013). Also it can help as an alternative for patients with unbearable pain that limits their ability to travel to their healthcare provider in some settings. Secondly, there may be increased awareness of self-management strategies that have always existed, yet were under-utilized (e.g., mindfulness, physical exercise, and diet) until COVID-19 resulted in them becoming valuable tools for patients. L'endométriose et la pandémie COVID Basé sur APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020 La pandémie de COVID-19 a entraîné un changement radical dans la pratique clinique de la santé des femmes et les soins de routine pour l'endométriose ont été gravement perturbés. Alors que l'accent était principalement mis sur les soins aux patients atteints du SRAS-CoV-2 et sur les mesures de santé publique visant à prévenir la transmission et identifier les personnes les plus à risque, les personnes atteintes de maladies chroniques ont vu leurs traitements arrêtés, annulés ou modifiés avec très peu d'avertissements, peu d'informations disponibles et un accès extrêmement limité aux cliniciens (en soins primaires ou secondaires). L'Université d'Oxford a mené une étude en collaboration avec Endometriosis UK et l'INSERM Paris pour identifier l'impact de la pandémie sur les personnes atteintes d'endométriose : " Pendant la pandémie, quelle est la chose qui vous serait la plus utile, en rapport avec l'endométriose ? "(2071 réponses) - 34.3% “Pouvoir parler à mon gynécologue” - 27% “Savoir quand mon opération/traitement de fertilité aura lieu” “Alors que les restrictions commencent à s'atténuer et que l’accès aux soins revient à la normale, quelle est, selon vous, la priorité à accorder à l'endométriose ?” (2098 réponses) - Prévoir tous les traitements/opérations qui ont été annulés ou reportés: 49.8% - Accorder des rendez-vous avec des gynécologues: 31.6% À ce jour, rien ne prouve que les personnes atteintes d'endométriose courent un risque accru d'être infectées par le SRAS-CoV-2 ou de développer la maladie COVID-19. De même, il n'existe aucune preuve que le COVID-19 accélère la progression/le développement de l'endométriose. (Leonardi M, et al., 2020) Considérations futures Tout d'abord, il se peut qu'il y ait une ouverture permanente à la téléconsultation. La pandémie pourrait minimiser considérablement les obstacles aux soins que rencontrent de nombreuses femmes et personnes LGBT+, et faciliter le développement de réseaux d'expertise sur l'endométriose, ce qui est recommandé par la World Endometriosis Society (Johnson NP, et al, 2013). En outre, la téléconsultation peut être une alternative pour les patients souffrant de douleurs insupportables qui limitent leur capacité à se rendre chez leur prestataire de soins dans certains contextes. Deuxièmement, il peut y avoir une sensibilisation accrue aux stratégies d'autogestion qui ont toujours existé, mais qui étaient sous-utilisées (par exemple, la pleine conscience, l'exercice physique et le régime alimentaire) jusqu'à ce que la pandémie COVID-19 en fasse des outils précieux pour les patients. Эндометриоз и пандемия COVID на основе APPG в отчете о расследовании эндометриоза 2020 Пандемия COVID-19 привела к резкому сдвигу в клинической практике женского здоровья, и рутинная помощь при эндометриозе была серьезно нарушена. В то время как основное внимание уделялось уходу за пациентами с SARS-CoV-2 и мерам общественного здравоохранения по предотвращению передачи / выявлению тех, кто подвергается наибольшему риску, лечение людей с хроническими заболеваниями прекращалось, отменялось или изменялось с очень небольшим предупреждением, мало доступной информации и крайне ограниченный доступ к врачам (в первичной или вторичной помощи). Оксфордский университет провел исследование в сотрудничестве с Endometriosis UK и INSERM, Париж, чтобы определить влияние пандемии на людей с эндометриозом. На вопрос «Во время пандемии, что было бы наиболее полезно для вас, связанное с эндометриозом? »(2071 респондент) - 34,3% респондентов ответили: «Возможность поговорить со своим гинекологом» - 27% - «Зная, когда мне предстоит операция / лечение бесплодия» Когда ограничения начинают ослабевать, а здравоохранение приходит в норму, что, по вашему мнению, должно быть приоритетным в отношении эндометриоза? 2098 респондентов: - Организация всех отмененных / отложенных процедур: 49,8% - Консультации гинеколога: 31,6% На сегодняшний день нет доказательств того, что люди с эндометриозом подвергаются повышенному риску заражения SARS-CoV-2 или развития заболевания COVID-19. Точно так же нет никаких доказательств того, что COVID-19 ускорит прогрессирование / развитие эндометриоза. (Леонарди М. и др., 2020) Будущие соображения Во-первых, это может быть постоянная открытость к телездравоохранению. Пандемия может значительно снизить барьеры на пути к медицинской помощи, с которыми сталкиваются многие женщины и ЛГБТ +, и способствовать развитию экспертных сетей по эндометриозу, что рекомендовано Всемирным обществом по эндометриозу (Johnson NP, et al, 2013). Кроме того, это может помочь в качестве альтернативы пациентам с невыносимой болью, которая ограничивает их возможности поехать к своему врачу в некоторых условиях. Во-вторых, может повыситься осведомленность о стратегиях самоконтроля, которые существовали всегда, но мало использовались (например, внимательность, физические упражнения и диета) до тех пор, пока COVID-19 не превратил их в ценные инструменты для пациентов. Markers for detection of endometriosis More than ten theories on the origin of endometriosis have been proposed, each of which offers an explanation of its etiology, pathogenesis, and pathological process; but no one theory explains all of the various forms and manifestations of this disease. (Mikhaleva, et al, 2020) A non-invasive diagnostic test could be developed for serum or plasma, urine, endometrial fluid, or menstrual fluid that can be recovered from the posterior vaginal fornix and from the cervix during speculum examination. Broadly, noninvasive diagnostic markers can be made from endometriosis patients compared with menstrual-stage-matched control subjects: glycoproteins, cytokines, immune cell populations, miRNAs, transcriptome, proteome, metabolome, etc. Endometriosis biomarkers are mainly glycoproteins, growth or adhesion factors, hormones, or proteins related to immunology or angiogenesis (Fassbender A, et al., 2011; Othman et al.,2008). In bibliography we found a lot of possible markers for endometriosis which had different sensitivity and specificity. High levels of VCAN (gene is a member of the aggrecan/versican proteoglycan family) may promote an invasive phenotype of endometrial cells in endometriosis by affecting their proliferation, apoptosis, adhesion, and migration, and also may participate in or be causative of the upregulation of EGFR in endometriosis.(Cattaruzza S, et al.,2002) Some studies demonstrate differences in EGFR expression between stages of endometriosis and also support earlier studies noting involvement of EGF family members in the pathophysiology of endometriosis. (Burney RO, et al., 2007) Interestingly, EGFR is a tumor marker, particularly for epithelial tumors such as colon cancer, lung cancer, prostate cancer, breast cancer, or other solid tumors - Whether it is a marker of the severity of endometriosis remains to be determined. This initial result reflects that androgen-dependent increases in CA125 and CA19-9 levels are potentially significant diagnostic biomarkers of endometrial pathology [46]. Biomarkers in endometriosis: challenges and opportunities. As a transcriptional regulator, it is likely that aberrant expression of miRNA translates to dysregulated gene expression in the eutopic endometrium of patients. Therefore, miRNA profiling of eutopic endometrium in endometriosis patients would provide pathophysiologic molecular fingerprints that we can use to further understand disease pathogenesis and as potential noninvasive biomarkers for endometriosis. Potential use of circulating miRNA as a noninvasive biomarker for endometriosis is an ongoing area of research, and its therapeutic and diagnostic implications have been extensively reviewed (https://doi.org/10.1016/j.jmig.2015.02.021, https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2014.10.043, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1472648313004501, https://doi.org/10.1093/molehr/gap068 ). Article miRNA or others connected with endometriosis markers R.O. Burney, A.E. Hamilton, L. Aghajanova, K.C. Vo, C.N. Nezhat, B.A. Lessey, L.C. Giudice, MicroRNA expression profiling of eutopic secretory endometrium in women with versus without endometriosis, Molecular Human Reproduction, Volume 15, Issue 10, October 2009, Pages 625–631, https://doi.org/10.1093/molehr/gap068 Down-regulated miRNAs included miR-9, miR-9*, miR-34b*, miR-34c-5p, miR-34c-3p and the unannotated miRPlus_42 780. MiR-9 represented the most significantly dysregulated miRNA (array-based global miRNA profiling demonstrated differential expression of two miRNA families, miR-9 and miR-34). Gaia‑Oltean, A., Braicu, C., Gulei, D., Ciortea, R., Mihu, D., Roman, H. ... Berindan‑Neagoe, I. (2021). Ovarian endometriosis, a precursor of ovarian cancer: Histological aspects, gene expression and microRNA alterations (Review). Experimental and Therapeutic Medicine, 21, 243. https://doi.org/10.3892/etm.2021.9674 dysregulated miRNAs, such as miR‑331, miR‑335, miR‑891,miR‑548, miR‑124, miR‑148, miR‑215, miR‑192, miR‑337, miR‑153, miR‑155, miR‑144, miR‑221 and miR‑3688 were extensively investigated in understanding endometriosis and ovarian cancer evolution. Nothnick WB, Al-Hendy A, Lue JR. Circulating Micro-RNAs as Diagnostic Biomarkers for Endometriosis: Privation and Promise. J Minim Invasive Gynecol. 2015 Jul-Aug;22(5):719-26. doi: 10.1016/j.jmig.2015.02.021. Epub 2015 Mar 7. PMID: 25757811; PMCID: PMC4489990. Ten miRNAs, all of which were significantly higher in endometriosis subjects, were reported and included miR-16, miR-195, miR-191, miR-1974, miR-4284, miR-15b, miR-1978, miR-1979, miR-362-5p and miR-1973. However, of these, only miR1978 and miR-362-5p were not elevated in plasma from women with endometriosis-associated ovarian cancer compared to controls and neither of these miRNAs has been reported to be differentially expressed by endometriotic tissue. A. Vodolazkaia, Y. El-Aalamat, D. Popovic, A. Mihalyi, X. Bossuyt, C.M. Kyama, A. Fassbender, A. Bokor, D. Schols, D. Huskens, C. Meuleman, K. Peeraer, C. Tomassetti, O. Gevaert, E. Waelkens, A. Kasran, B. De Moor, T.M. D'Hooghe, Evaluation of a panel of 28 biomarkers for the non-invasive diagnosis of endometriosis, Human Reproduction, Volume 27, Issue 9, September 2012, Pages 2698–2711, https://doi.org/10.1093/humrep/des234 In the training set, two models of four biomarkers (Model 1: annexin V, VEGF, CA-125 and glycodelin; Model 2: annexin V, VEGF, CA-125 and sICAM-1) analysed in plasma, obtained during the menstrual phase, could predict US-negative endometriosis with a high sensitivity (81–90%) and an acceptable specificity (68–81%). The same two models predicted US-negative endometriosis in the independent validation test set with a high sensitivity (82%) and an acceptable specificity (63–75%) Agrawal, S.; Tapmeier, T.T.; Rahmioglu, N.; Kirtley, S.; Zondervan, K.T.; Becker, C.M. The miRNA Mirage: How Close Are We to Finding a Non-Invasive Diagnostic Biomarker in Endometriosis? A Systematic Review. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 599. https://doi.org/10.3390/ijms19020599 Outcomes: Nine studies were critically analysed, and 42 different miRNAs were found to be dysregulated in them, with only one common miRNA (miR-20a) differentially expressed in more than one study. miR-17-5p/20a, miR-200, miR-199a, miR-143, and miR-145 were explored for their pivotal role in the aetiopathogenesis of endometriosis. Ahn SH, Singh V, Tayade C. Biomarkers in endometriosis: challenges and opportunities. Fertil Steril. 2017 Mar;107(3):523-532. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.01.009. Epub 2017 Feb 8. PMID: 28189296. About Inflammatory Cytokines as biomarkers: This inappropriate selection of control led to their inability to discriminate endometriosis patients from others with nonendometriosis related pelvic inflammation and pain, effectively demonstrating that proinflammatory cytokines may not be suitable candidates for a noninvasive biomarker for endometriosis, unless proper control subjects can be established. Cho S, Mutlu L, Grechukhina O, Taylor HS. Circulating microRNAs as potential biomarkers for endometriosis. Fertil Steril. 2015;103(5):1252-60.e1. doi:10.1016/j.fertnstert.2015.02.013 Cho et al. showed that the circulating level of let-7b can be used as a reliable biomarker with 83.3% sensitivity and 100% specificity in diagnosis of endometriosis. MicroRNAs in endometriosis: biological function and emerging biomarker candidates Biol Reprod. 2019 May; 100(5): 1135–1146.Published online 2019 Feb 4. doi: 10.1093/biolre/ioz014 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6497525/ Wang et al. calculated an AUC of 0.994 for the combination of four miRNAs (miR-199a, miR-122, miR-145, and miR-542-3p) [65]. A recent prospective study reported that both miR-199a and miR-122 were upregulated in serum from women with endometriosis, showing high specificity for endometriosis [72], while a different group had reported significant downregulation of miR-199a in the serum of women with endometriosis [66]. The following other circulating miRNAs have been suggested as biomarkers in publications from 2018: miR-17 [126], miR-31 [74], and miR-154-5p [127]. A summary of the published AUC values for circulating miRNA biomarkers in endometriosis can be found in the 2018 review by Argawal et al. [53]. Aghajanova L, Giudice LC. Molecular evidence for differences in endometrium in severe versus mild endometriosis. Reprod Sci. 2011 Mar;18(3):229-51. doi: 10.1177/1933719110386241. Epub 2010 Nov 9. PMID: 21063030; PMCID: PMC3118406. The extracellular matrix proteoglycan versican (VCAN), which regulates cell proliferation and apoptosis, was the most highly expressed gene in severe versus mild disease. Upregulation of microRNA 21 (MIR21) and DICER1 transcripts suggests roles for microRNAs (miRNAs) in the pathogenesis of severe versus mild endometriosis, potentially through regulation of gene silencing and epigenetic mechanisms. These observed differences in transcriptomic signatures and signaling pathways may result in poorly programmed endometrium during the cycle, contributing to lower implantation and pregnancy rates in women with severe versus mild endometriosis. miRNA production and endometriosis First discovered in C. elegans as developmental regulators (Saliminejad et al., 2019), microRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs of about 18 to 24 nucleotides involved in the post-transcriptional regulation of the expression of many genes. These small RNAs can be transported from one cell to another via vesicles or associated with proteins, and modulate the translation or stability of mRNAs after complementary base-pairing. They are thought to be involved in the regulation of the expression of about 60% of mammalian genes. In addition, the differential expression of an increasing number of these miRNAs is associated with pathological conditions (Sohel, 2016). Thus miRNAs constitute potential biomarkers for certain pathologies such as prostate cancer (Arrighetti & Beretta, 2021) or endometriosis (Moustafa et al., 2020) (Bjorkman & Taylor, 2019). The Cas systems for RNAs detection CRISPR-Cas systems are the adaptive immune system of prokaryotes. They allow bacteria and archaea to keep a trace in their genome of the phages they encountered and to specifically degrade their genetic material in case of infection. These systems, the most famous of which is CRISPR-Cas9, are now increasingly studied for their usefulness in genome editing and as diagnostic tools in biotechnology, agri-food, and health (Nidhi et al., 2021). Most recently, the RNA-cleaving protein Cas13a was used for miRNA detection (Gao et al., 2021).(Fozouni et al., 2021) Cas13 is an outlier in the CRISPR world because it targets RNA, not DNA. Once it is activated by a ssRNA sequence bearing complementarity to its crRNA spacer, it unleashes a nonspecific RNase activity and destroys all nearby RNA regardless of their sequence. This property has been harnessed in vitro for precision diagnostics. These systems can also be used for efficient, multiplexable, and specific RNA knockdown or RNA sequence editing in mammalian cells. This makes Cas13 a potentially significant therapeutic for influencing gene expression without altering genome sequence. () Cascade CRIPSR/Cas To increase test sensitivity, most Cas13-dependent miRNA detection systems rely on target amplification by reverse-transcription recombinase polymerase amplification (Gao et al., 2021). In this project, Team iGEM GO-Paris-Saclay 2021 will test a signaling cascade using Cas13a and Cas14a1 in order to increase detection sensitivity in the absence of target amplification. Inspired by the "Cascade CRISPR/Cas" developed by Sha et al. (2021), our test will rely on the ability of the two Cas proteins to cleave different nucleic acids (Fig. 1): upon association with the target miRNA with the crRNA, the collateral activity of Cas13a will cut the phosphodiester bond between two uracil in the loop of a stable hairpin (ST-HP). The resulting duplex structure can interact with Cas14a1 through strand displacement with the single guide RNA (sgRNA). The resulting activated Cas14a1 nuclease can cleave a ssDNA probe linked to a fluorophore and a quencher, thereby releasing a fluorescence signal. FIGURE 1: Principle of the CRISPR/Cas Cascade for detection of miRNA” adapted from Sha et al., 2021. The target miRNA hybridizes with its complementary guide RNA (crRNA) associated with the Cas13a protein, which is then able to cleave the ssDNAstable hairpin (ST-HP) which carries two uracil ribonucleotides in its loop (in red). One of the fragments released by ST-HP cleavage can then hybridize with sgRNA associated with Cas14a and activate it to cleave the ssDNA reporter, thereby separating the fluorophore (green circle) from the quencher (black circle) to allow fluorescence emission. Les marqueurs pour la détection de l’endometriose Plus de dix théories sur l'origine de l'endométriose ont été proposées, chacune d'entre elles offrant une explication sur son étiologie, sa pathogénie ou son processus pathologique. Mais aucune théorie n'explique l'ensemble des diverses formes et manifestations de cette maladie. (Mikhaleva, et al, 2020) Un test de diagnostic non invasif pourrait être développé via le sérum ou le plasma, l'urine, le liquide endométrial ou le liquide menstruel qui peut être récupéré du fornix vaginal postérieur et du col de l'utérus pendant un examen au spéculum. De manière générale, des marqueurs diagnostiques non invasifs peuvent être quantifiés chez des patients atteints d'endométriose et comparés à des sujets témoins appariés au stade menstruel : glycoprotéines, cytokines, populations de cellules immunitaires, miARN, transcriptome, protéome, métabolome, etc. Les biomarqueurs de l'endométriose sont principalement des glycoprotéines, des facteurs de croissance ou d'adhésion, des hormones, ou des protéines liées à l'immunologie ou à l'angiogenèse (Fassbender A, et al., 2011 ; Othman et al.,2008). Dans la bibliographie, nous avons trouvé beaucoup de marqueurs possibles pour l'endométriose qui avaient une sensibilité et une spécificité différentes. Des niveaux élevés de VCAN (protéoglycane aggrecan/versican) peuvent favoriser un phénotype invasif des cellules endométriales dans l'endométriose en affectant leur prolifération, leur apoptose, leur adhésion et leur migration. Ils peuvent également participer ou être à l'origine de l'augmentation de la quantité d’EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) en cas d'endométriose (Cattaruzza S, et al., 2002). Certaines études démontrent des différences dans l'expression de l'EGFR entre les stades de l'endométriose et confirment également des études antérieures notant l'implication des membres de la famille de l'EGF (Epidermal Growth Factor) dans la pathophysiologie de l'endométriose. (Burney RO, et al., 2007) Il est intéressant de noter que l'EGFR est un marqueur tumoral, en particulier pour les tumeurs épithéliales telles que le cancer du côlon, le cancer du poumon, le cancer de la prostate, le cancer du sein ou d'autres tumeurs solides. Il reste cependant à déterminer s'il s'agit d'un marqueur de la gravité de l'endométriose. En ce qui concerne les marqueurs utilisés par l'équipe iGEM Rochester (https://2020.igem.org/Team:Rochester), nous avons constaté que le CA 125 et d'autres marqueurs de cytokines inflammatoires ne sont pas assez précis et ne sont utilisés qu'à des stades avancés de l'endométriose, ce qui peut être associé à un cancer associé à l'endométriose.(Ahn SH et al.,2017) Cela a également influencé notre choix des microARNs comme marqueur biosynthétique et précis possible. En tant que régulateur transcriptionnel, il est probable qu’une expression modifiée des miRNA se traduise par une expression génique dérégulée dans l'endomètre eutopique des patientes. Par conséquent, le profilage des miRNAs exprimer dans l'endomètre eutopique des patientes atteintes d'endométriose fournirait des empreintes moléculaires physiopathologiques que nous pourrions utiliser pour mieux comprendre la pathogenèse de la maladie et comme biomarqueurs non invasifs potentiels de l'endométriose. L'utilisation potentielle des miARNs circulants comme biomarqueurs non invasifs de l'endométriose est un domaine de recherche en cours et ses implications thérapeutiques et diagnostiques ont été largement examinées (Nothnick, et al., 2015, Lu Yanga Hai et al.,2014, M. Louise Hull, et al., 2013, Burney RO,et al.,2009). Ci-dessous une liste non-exhaustive de marqueurs potentiels que nous avons trouvés dans la bibliographie : Article miRNA or others connected with endometriosis markers R.O. Burney, A.E. Hamilton, L. Aghajanova, K.C. Vo, C.N. Nezhat, B.A. Lessey, L.C. Giudice, MicroRNA expression profiling of eutopic secretory endometrium in women with versus without endometriosis, Molecular Human Reproduction, Volume 15, Issue 10, October 2009, Pages 625–631, https://doi.org/10.1093/molehr/gap068 Down-regulated miRNAs included miR-9, miR-9*, miR-34b*, miR-34c-5p, miR-34c-3p and the unannotated miRPlus_42 780. MiR-9 represented the most significantly dysregulated miRNA (array-based global miRNA profiling demonstrated differential expression of two miRNA families, miR-9 and miR-34). Gaia‑Oltean, A., Braicu, C., Gulei, D., Ciortea, R., Mihu, D., Roman, H. ... Berindan‑Neagoe, I. (2021). Ovarian endometriosis, a precursor of ovarian cancer: Histological aspects, gene expression and microRNA alterations (Review). Experimental and Therapeutic Medicine, 21, 243. https://doi.org/10.3892/etm.2021.9674 dysregulated miRNAs, such as miR‑331, miR‑335, miR‑891,miR‑548, miR‑124, miR‑148, miR‑215, miR‑192, miR‑337, miR‑153, miR‑155, miR‑144, miR‑221 and miR‑3688 were extensively investigated in understanding endometriosis and ovarian cancer evolution. Nothnick WB, Al-Hendy A, Lue JR. Circulating Micro-RNAs as Diagnostic Biomarkers for Endometriosis: Privation and Promise. J Minim Invasive Gynecol. 2015 Jul-Aug;22(5):719-26. doi: 10.1016/j.jmig.2015.02.021. Epub 2015 Mar 7. PMID: 25757811; PMCID: PMC4489990. Ten miRNAs, all of which were significantly higher in endometriosis subjects, were reported and included miR-16, miR-195, miR-191, miR-1974, miR-4284, miR-15b, miR-1978, miR-1979, miR-362-5p and miR-1973. However, of these, only miR1978 and miR-362-5p were not elevated in plasma from women with endometriosis-associated ovarian cancer compared to controls and neither of these miRNAs has been reported to be differentially expressed by endometriotic tissue. A. Vodolazkaia, Y. El-Aalamat, D. Popovic, A. Mihalyi, X. Bossuyt, C.M. Kyama, A. Fassbender, A. Bokor, D. Schols, D. Huskens, C. Meuleman, K. Peeraer, C. Tomassetti, O. Gevaert, E. Waelkens, A. Kasran, B. De Moor, T.M. D'Hooghe, Evaluation of a panel of 28 biomarkers for the non-invasive diagnosis of endometriosis, Human Reproduction, Volume 27, Issue 9, September 2012, Pages 2698–2711, https://doi.org/10.1093/humrep/des234 In the training set, two models of four biomarkers (Model 1: annexin V, VEGF, CA-125 and glycodelin; Model 2: annexin V, VEGF, CA-125 and sICAM-1) analysed in plasma, obtained during the menstrual phase, could predict US-negative endometriosis with a high sensitivity (81–90%) and an acceptable specificity (68–81%). The same two models predicted US-negative endometriosis in the independent validation test set with a high sensitivity (82%) and an acceptable specificity (63–75%) doi:10.3390/ijms19020599 Outcomes: Nine studies were critically analysed, and 42 different miRNAs were found to be dysregulated in them, with only one common miRNA (miR-20a) differentially expressed in more than one study. miR-17-5p/20a, miR-200, miR-199a, miR-143, and miR-145 were explored for their pivotal role in the aetiopathogenesis of endometriosis. Ahn SH, Singh V, Tayade C. Biomarkers in endometriosis: challenges and opportunities. Fertil Steril. 2017 Mar;107(3):523-532. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.01.009. Epub 2017 Feb 8. PMID: 28189296. About Inflammatory Cytokines as biomarkers: This inappropriate selection of control led to their inability to discriminate endometriosis patients from others with nonendometriosis related pelvic inflammation and pain, effectively demonstrating that proinflammatory cytokines may not be suitable candidates for a noninvasive biomarker for endometriosis, unless proper control subjects can be established. Cho S, Mutlu L, Grechukhina O, Taylor HS. Circulating microRNAs as potential biomarkers for endometriosis. Fertil Steril. 2015;103(5):1252-60.e1. doi:10.1016/j.fertnstert.2015.02.013 Cho et al. showed that the circulating level of let-7b can be used as a reliable biomarker with 83.3% sensitivity and 100% specificity in diagnosis of endometriosis. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6073439/ MicroRNAs in endometriosis: biological function and emerging biomarker candidates Biol Reprod. 2019 May; 100(5): 1135–1146. Published online 2019 Feb 4. doi: 10.1093/biolre/ioz014 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6497525/ Wang et al. calculated an AUC of 0.994 for the combination of four miRNAs (miR-199a, miR-122, miR-145, and miR-542-3p) [65]. A recent prospective study reported that both miR-199a and miR-122 were upregulated in serum from women with endometriosis, showing high specificity for endometriosis [72], while a different group had reported significant downregulation of miR-199a in the serum of women with endometriosis [66]. The following other circulating miRNAs have been suggested as biomarkers in publications from 2018: miR-17 [126], miR-31 [74], and miR-154-5p [127]. A summary of the published AUC values for circulating miRNA biomarkers in endometriosis can be found in the 2018 review by Argawal et al. [53]. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1933719110386241 The extracellular matrix proteoglycan versican (VCAN), which regulates cell proliferation and apoptosis, was the most highly expressed gene in severe versus mild disease. Upregulation of microRNA 21 (MIR21) and DICER1 transcripts suggests roles for microRNAs (miRNAs) in the pathogenesis of severe versus mild endometriosis, potentially through regulation of gene silencing and epigenetic mechanisms. These observed differences in transcriptomic signatures and signaling pathways may result in poorly programmed endometrium during the cycle, contributing to lower implantation and pregnancy rates in women with severe versus mild endometriosis. https://www.mdpi.com/1422-0067/19/2/599 Nine studies were critically analysed, and 42 different miRNAs were found to be dysregulated in them, with only one common miRNA (miR-20a) differentially expressed in more than one study. miR-17-5p/20a, miR-200, miR-199a, miR-143, and miR-145 were explored for their pivotal role in the aetiopathogenesis of endometriosis. Wider implications: It is emerging that miRNAs play a central role in the pathogenesis of endometriosis and have the potential of being promising biomarkers. Circulating miRNAs as a non-invasive diagnostic tool may shorten the delay in the diagnosis of the disease, thus alleviating the suffering of women and reducing the burden on health care systems. However, despite numerous studies on circulating miRNAs in endometriosis, no single miRNA or any panel of them seems to meet the criteria of a diagnostic biomarker. The disagreement between the various studies upholds the demand of larger, well-controlled systematic validation studies with uniformity in the research approaches and involving diverse populations. продукция miRNA и эндометриоз МикроРНК (miRNA), впервые обнаруженные у C. elegans в качестве регуляторов развития (Saliminejad et al., 2019), представляют собой небольшие некодирующие РНК из 18-24 нуклеотидов, участвующие в посттранскрипционной регуляции экспрессии многих генов. Эти малые РНК могут транспортироваться из одной клетки в другую через везикулы или связываться с белками и модулировать трансляцию или стабильность мРНК после комплементарного спаривания оснований. Считается, что они участвуют в регуляции экспрессии около 60% генов млекопитающих. Кроме того, дифференциальная экспрессия увеличивающегося числа этих miRNA связана с патологическими состояниями (Sohel, 2016). Таким образом, миРНК представляют собой потенциальные биомаркеры некоторых патологий, таких как рак простаты (Arrighetti & Beretta, 2021) или эндометриоз (Moustafa et al., 2020) (Bjorkman & Taylor, 2019). Маркеры для выявления эндометриоза Было предложено более десяти теорий происхождения эндометриоза, каждая из которых предлагает объяснение его этиологии, патогенеза и патологического процесса; но ни одна теория не объясняет все различные формы и проявления этого заболевания. (Михалева и др., 2020) Неинвазивный диагностический тест может быть разработан для сыворотки или плазмы, мочи, эндометриальной жидкости или менструальной жидкости, которые могут быть извлечены из заднего свода влагалища и из шейки матки во время осмотра зеркала. В целом, неинвазивные диагностические маркеры могут быть получены от пациентов с эндометриозом по сравнению с контрольными субъектами, подобранными по менструальному циклу: гликопротеины, цитокины, популяции иммунных клеток, миРНК, транскриптом, протеом, метаболом и т. Д. Биомаркеры эндометриоза - это в основном гликопротеины, факторы роста или адгезии, гормоны или белки, связанные с иммунологией или ангиогенезом (Fassbender A, et al., 2011; Othman et al., 2008). В библиографии мы нашли множество возможных маркеров эндометриоза, которые имели разную чувствительность и специфичность. Высокие уровни VCAN (члены семейства протеогликанов аггрекана / версикана) могут способствовать инвазивному фенотипу клеток эндометрия при эндометриозе, влияя на их пролиферацию, апоптоз, адгезию и миграцию, а также могут участвовать или быть причиной повышения регуляции EGFR ( Рецептор эпидермального фактора роста) при эндометриозе (Cattaruzza S, et al., 2002). Некоторые исследования демонстрируют различия в экспрессии EGFR между стадиями эндометриоза, а также подтверждают более ранние исследования, в которых отмечается участие членов семейства EGF (эпидермального фактора роста) в патофизиологии эндометриоза. . (Burney RO, et al., 2007) Интересно, что EGFR является онкомаркером, особенно для эпителиальных опухолей, таких как рак толстой кишки, рак легких, рак простаты, рак груди или другие солидные опухоли - независимо от того, является ли он маркером тяжести эндометриоз еще предстоит определить. Что касается маркеров, используемых командой iGEM Rochester (https://2020.igem.org/Team:Rochester), мы обнаружили, что маркеры CA 125 и других воспалительных цитокинов недостаточно точны и используются только на поздних стадиях эндометриоза. которые могут быть связаны с раком, связанным с эндометриозом. (Ahn SH et al., 2017) Это также повлияло на наш выбор микроРНК в качестве возможного биосинтетического и точного маркера. Как регулятор транскрипции, вероятно, что аберрантная экспрессия miRNA трансформируется в дисрегулируемую экспрессию генов в эктопическом эндометрии пациентов. Следовательно, профилирование миРНК эктопического эндометрия у пациентов с эндометриозом дало бы патофизиологические молекулярные отпечатки пальцев, которые мы можем использовать для дальнейшего понимания патогенеза заболевания и в качестве потенциальных неинвазивных биомаркеров эндометриоза. Потенциальное использование циркулирующей миРНК в качестве неинвазивного биомаркера эндометриоза является постоянной областью исследований, и ее терапевтическое и диагностическое значение подробно изучено (Nothnick, et al., 2015, Lu Yanga Hai et al., 2014, M. Louise Hull. , et al., 2013, Burney RO, et al., 2009). Здесь мы собрали некоторые признаки потенциальных маркеров, которые мы нашли в библиографии. Article miRNA or others connected with endometriosis markers R.O. Burney, A.E. Hamilton, L. Aghajanova, K.C. Vo, C.N. Nezhat, B.A. Lessey, L.C. Giudice, MicroRNA expression profiling of eutopic secretory endometrium in women with versus without endometriosis, Molecular Human Reproduction, Volume 15, Issue 10, October 2009, Pages 625–631, https://doi.org/10.1093/molehr/gap068 Down-regulated miRNAs included miR-9, miR-9*, miR-34b*, miR-34c-5p, miR-34c-3p and the unannotated miRPlus_42 780. MiR-9 represented the most significantly dysregulated miRNA (array-based global miRNA profiling demonstrated differential expression of two miRNA families, miR-9 and miR-34). Gaia‑Oltean, A., Braicu, C., Gulei, D., Ciortea, R., Mihu, D., Roman, H. ... Berindan‑Neagoe, I. (2021). Ovarian endometriosis, a precursor of ovarian cancer: Histological aspects, gene expression and microRNA alterations (Review). Experimental and Therapeutic Medicine, 21, 243. https://doi.org/10.3892/etm.2021.9674 dysregulated miRNAs, such as miR‑331, miR‑335, miR‑891,miR‑548, miR‑124, miR‑148, miR‑215, miR‑192, miR‑337, miR‑153, miR‑155, miR‑144, miR‑221 and miR‑3688 were extensively investigated in understanding endometriosis and ovarian cancer evolution. Nothnick WB, Al-Hendy A, Lue JR. Circulating Micro-RNAs as Diagnostic Biomarkers for Endometriosis: Privation and Promise. J Minim Invasive Gynecol. 2015 Jul-Aug;22(5):719-26. doi: 10.1016/j.jmig.2015.02.021. Epub 2015 Mar 7. PMID: 25757811; PMCID: PMC4489990. Ten miRNAs, all of which were significantly higher in endometriosis subjects, were reported and included miR-16, miR-195, miR-191, miR-1974, miR-4284, miR-15b, miR-1978, miR-1979, miR-362-5p and miR-1973. However, of these, only miR1978 and miR-362-5p were not elevated in plasma from women with endometriosis-associated ovarian cancer compared to controls and neither of these miRNAs has been reported to be differentially expressed by endometriotic tissue. A. Vodolazkaia, Y. El-Aalamat, D. Popovic, A. Mihalyi, X. Bossuyt, C.M. Kyama, A. Fassbender, A. Bokor, D. Schols, D. Huskens, C. Meuleman, K. Peeraer, C. Tomassetti, O. Gevaert, E. Waelkens, A. Kasran, B. De Moor, T.M. D'Hooghe, Evaluation of a panel of 28 biomarkers for the non-invasive diagnosis of endometriosis, Human Reproduction, Volume 27, Issue 9, September 2012, Pages 2698–2711, https://doi.org/10.1093/humrep/des234 In the training set, two models of four biomarkers (Model 1: annexin V, VEGF, CA-125 and glycodelin; Model 2: annexin V, VEGF, CA-125 and sICAM-1) analysed in plasma, obtained during the menstrual phase, could predict US-negative endometriosis with a high sensitivity (81–90%) and an acceptable specificity (68–81%). The same two models predicted US-negative endometriosis in the independent validation test set with a high sensitivity (82%) and an acceptable specificity (63–75%) doi:10.3390/ijms19020599 Outcomes: Nine studies were critically analysed, and 42 different miRNAs were found to be dysregulated in them, with only one common miRNA (miR-20a) differentially expressed in more than one study. miR-17-5p/20a, miR-200, miR-199a, miR-143, and miR-145 were explored for their pivotal role in the aetiopathogenesis of endometriosis. Ahn SH, Singh V, Tayade C. Biomarkers in endometriosis: challenges and opportunities. Fertil Steril. 2017 Mar;107(3):523-532. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.01.009. Epub 2017 Feb 8. PMID: 28189296. About Inflammatory Cytokines as biomarkers: This inappropriate selection of control led to their inability to discriminate endometriosis patients from others with nonendometriosis related pelvic inflammation and pain, effectively demonstrating that proinflammatory cytokines may not be suitable candidates for a noninvasive biomarker for endometriosis, unless proper control subjects can be established. Cho S, Mutlu L, Grechukhina O, Taylor HS. Circulating microRNAs as potential biomarkers for endometriosis. Fertil Steril. 2015;103(5):1252-60.e1. doi:10.1016/j.fertnstert.2015.02.013 Cho et al. showed that the circulating level of let-7b can be used as a reliable biomarker with 83.3% sensitivity and 100% specificity in diagnosis of endometriosis. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6073439/ MicroRNAs in endometriosis: biological function and emerging biomarker candidates Biol Reprod. 2019 May; 100(5): 1135–1146. Published online 2019 Feb 4. doi: 10.1093/biolre/ioz014 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6497525/ Wang et al. calculated an AUC of 0.994 for the combination of four miRNAs (miR-199a, miR-122, miR-145, and miR-542-3p) [65]. A recent prospective study reported that both miR-199a and miR-122 were upregulated in serum from women with endometriosis, showing high specificity for endometriosis [72], while a different group had reported significant downregulation of miR-199a in the serum of women with endometriosis [66]. The following other circulating miRNAs have been suggested as biomarkers in publications from 2018: miR-17 [126], miR-31 [74], and miR-154-5p [127]. A summary of the published AUC values for circulating miRNA biomarkers in endometriosis can be found in the 2018 review by Argawal et al. [53]. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1933719110386241 The extracellular matrix proteoglycan versican (VCAN), which regulates cell proliferation and apoptosis, was the most highly expressed gene in severe versus mild disease. Upregulation of microRNA 21 (MIR21) and DICER1 transcripts suggests roles for microRNAs (miRNAs) in the pathogenesis of severe versus mild endometriosis, potentially through regulation of gene silencing and epigenetic mechanisms. These observed differences in transcriptomic signatures and signaling pathways may result in poorly programmed endometrium during the cycle, contributing to lower implantation and pregnancy rates in women with severe versus mild endometriosis. https://www.mdpi.com/1422-0067/19/2/599 Nine studies were critically analysed, and 42 different miRNAs were found to be dysregulated in them, with only one common miRNA (miR-20a) differentially expressed in more than one study. miR-17-5p/20a, miR-200, miR-199a, miR-143, and miR-145 were explored for their pivotal role in the aetiopathogenesis of endometriosis. Wider implications: It is emerging that miRNAs play a central role in the pathogenesis of endometriosis and have the potential of being promising biomarkers. Circulating miRNAs as a non-invasive diagnostic tool may shorten the delay in the diagnosis of the disease, thus alleviating the suffering of women and reducing the burden on health care systems. However, despite numerous studies on circulating miRNAs in endometriosis, no single miRNA or any panel of them seems to meet the criteria of a diagnostic biomarker. The disagreement between the various studies upholds the demand of larger, well-controlled systematic validation studies with uniformity in the research approaches and involving diverse populations. Системы Cas для обнаружения РНК Системы CRISPR-Cas - это адаптивная иммунная система прокариот. Они позволяют бактериям и архее отслеживать в своем геноме фаги, с которыми они столкнулись, и специально разрушать свой генетический материал в случае заражения. Эти системы, наиболее известной из которых является CRISPR-Cas9, в настоящее время все чаще изучаются на предмет их полезности при редактировании генома и в качестве диагностических инструментов в биотехнологии, агропродовольственном секторе и здравоохранении (Nidhi et al., 2021). Совсем недавно для обнаружения миРНК был использован белок Cas13a, расщепляющий РНК (Gao et al., 2021). (Fozouni et al., 2021) Cas13 является особенным в мире CRISPR, поскольку он нацелен на РНК, а не на ДНК. Как только он активируется последовательностью оцРНК, несущей комплементарность его спейсеру крРНК, он высвобождает неспецифическую активность РНКазы и разрушает все близлежащие РНК независимо от их последовательности. Это свойство было использовано in vitro для точной диагностики. Эти системы также можно использовать для эффективного, мультиплексируемого и специфического нокдауна РНК или редактирования последовательности РНК в клетках млекопитающих. Это делает Cas13 потенциально значимым терапевтическим средством, влияющим на экспрессию генов без изменения последовательности генома. (Сюй, К., 2021) Каскад CRIPSR / Cas Чтобы повысить чувствительность теста, большинство систем обнаружения Cas13-зависимых миРНК полагаются на амплификацию мишени путем амплификации полимеразы рекомбиназы с обратной транскрипцией (Gao et al., 2021). В этом проекте команда iGEM GO-Paris-Saclay 2021 будет тестировать сигнальный каскад с использованием Cas13a и Cas14a1, чтобы повысить чувствительность обнаружения в отсутствие целевой амплификации. Вдохновленный «Cascade CRISPR / Cas», разработанным Sha et al. (2021), наш тест будет полагаться на способность двух белков Cas расщеплять разные нуклеиновые кислоты (рис.1): при ассоциации с целевой miRNA с crRNA, побочная активность Cas13a будет разрезать фосфодиэфирную связь между двумя урацилами. в петле устойчивой шпильки (СТ-ХП). Полученная дуплексная структура может взаимодействовать с Cas14a1 посредством замещения цепи с помощью единственной направляющей РНК (sgRNA). Полученная активированная нуклеаза Cas14a1 может расщеплять зонд оцДНК, связанный с флуорофором и гасителем, тем самым высвобождая сигнал флуоресценции. РИСУНОК 1: Принцип CRISPR / Cascade для обнаружения miRNA, адаптированный из Sha et al., 2021. Целевая miRNA гибридизуется с ее комплементарной направляющей РНК (crRNA), связанной с белком Cas13a, которая затем способна расщеплять стабильную ssDNA. шпилька (ST-HP), которая несет в своей петле два урацил-рибонуклеотида (отмечена красным). Один из фрагментов, высвобождаемых в результате расщепления ST-HP, может затем гибридизоваться с sgRNA, ассоциированным с Cas14a, и активировать его для расщепления репортера оцДНК, тем самым отделяя флуорофор (зеленый кружок) от гасителя (черный кружок), чтобы обеспечить испускание флуоресценции. Production de miRNAs et endometriose écouverts pour la première fois chez C.elegans comme régulateurs du développement (Saliminejad et al., 2019), les microARNs (miRNAs) sont de petits ARNs non codants d'environ 18 à 24 nucléotides impliqués dans la régulation post-transcriptionnelle de l'expression de nombreux gènes. Ces petits ARNs peuvent être transportés d'une cellule à l'autre via des vésicules ou associés à des protéines, et modulent la traduction ou la stabilité des ARNms après appariement de bases complémentaires. On pense qu'ils sont impliqués dans la régulation de l'expression d'environ 60 % des gènes de mammifères. De plus, l'expression différentielle d'un nombre croissant de ces miRNAs est associée à des conditions pathologiques (Sohel, 2016). Ainsi, les miRNAs constituent des biomarqueurs potentiels pour certaines pathologies telles que le cancer de la prostate (Arrighetti & Beretta, 2021) ou l'endométriose (Moustafa et al., 2020) (Bjorkman & Taylor, 2019). Les systèmes Cas pour la détection des ARNs Les systèmes CRISPR-Cas constituent le système immunitaire adaptatif des procaryotes. Ils permettent aux bactéries et aux archées de garder une trace dans leur génome des phages qu'elles ont rencontrés et de dégrader spécifiquement leur matériel génétique en cas d'infection. Ces systèmes, dont le plus célèbre est CRISPR-Cas9, sont aujourd'hui de plus en plus étudiés pour leur utilité dans l'édition du génome et comme outils de diagnostic en biotechnologie, agroalimentaire et santé (Nidhi et al., 2021). Plus récemment, la protéine clivant l'ARN Cas13a a été utilisée pour la détection des miRNAs (Gao et al., 2021).(Fozouni et al., 2021) Cas13a est une exception dans le monde CRISPR car elle cible l'ARN et non l'ADN. Une fois qu'elle est activée par une séquence d'ARN complémentaire de son espaceur d'ARNc, elle libère une activité RNase non spécifique et détruit tous les ARN proches, quelle que soit leur séquence. Cette propriété a été exploitée in vitro pour des diagnostics de précision. Ces systèmes peuvent également être utilisés pour la destruction efficace, multiplexable et spécifique d'ARNs ou l'édition de séquences d'ARN dans les cellules de mammifères. Cela fait de Cas13a un outil intéressant pour influencer l'expression des gènes sans modifier la séquence du génome. (Xu, C.,2021). La Cascade CRISPR/Cas Afin d'augmenter la sensibilité du test, la plupart des systèmes de détection de miRNAs dépendant de Cas13a reposent sur l'amplification de la cible par une RT-RCA (reverse-transcription recombinase polymerase amplification)(Gao et al., 2021). Pour ce projet, l'équipe iGEM GO-Paris-Saclay 2021 testera une cascade de signalisation utilisant Cas13a et Cas14a1 afin d'augmenter la sensibilité de détection en l'absence d'amplification de la cible. Inspiré de la " Cascade CRISPR/Cas " développée par Sha et al. (2021), notre test reposera sur la capacité des deux protéines Cas à cliver différents acides nucléiques (Fig. 1) : lors de l'association du miRNA cible avec le crRNA, l'activité collatérale de Cas13a coupera la liaison phosphodiester entre deux uraciles dans la boucle d'une structure en épingle à cheveux stable (ST-HP). La structure duplex résultante pourra interagir avec Cas14a1 par déplacement de brin avec l'ARN guide unique (sgRNA). La nucléase Cas14a1 activée qui en résulte pourra cliver une sonde d'ADN simple brin liée à un fluorophore et à un quencher, libérant ainsi un signal fluorescent. FIGURE 1: Principe de la Cascade CRISPR/Cas pour la détection des miRNAs adapté de Sha et al., 2021. Le miRNA cible s'hybride avec son ARN guide complémentaire (crRNA) associé à la protéine Cas13a, qui est alors capable de cliver la structure en épingle à cheveux ADNsb stable (ST-HP) qui porte deux ribonucléotides d'uracile dans sa boucle (en rouge). L'un des fragments libérés par le clivage de ST-HP peut alors s'hybrider avec le sgRNA associé à Cas14a et l'activer pour cliver le rapporteur ADNsb, séparant ainsi le fluorophore (cercle vert) du quencher (cercle noir) pour permettre une émission de fluorescence. Poster Poster постер Bibliography Aghajanova L, Giudice LC. Molecular evidence for differences in endometrium in severe versus mild endometriosis. Reprod Sci. 2011 Mar;18(3):229-51. doi: 10.1177/1933719110386241. Epub 2010 Nov 9. PMID: 21063030; PMCID: PMC3118406. APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020 https://www.endometriosis-uk.org/sites/endometriosis-uk.org/files/files/Endometriosis%20APPG%20Report%20Oct%202020.pdf Arafah, M., Rashid, S., & Akhtar, M. (2021). Endometriosis : A Comprehensive Review. Advances in Anatomic Pathology, 28(1), 30‑43. https://doi.org/10.1097/PAP.0000000000000288 Arrighetti, N., & Beretta, G. L. (2021). MiRNAs as Therapeutic Tools and Biomarkers for Prostate Cancer. Pharmaceutics, 13(3), 380. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13030380 Bafort C, Beebeejaun Y, Tomassetti C, Bosteels J, Duffy JM (October 2020). "Laparoscopic surgery for endometriosis". The Cochrane Database of Systematic Reviews. Wiley. 2020 (10): CD011031. doi:10.1002/14651858.cd011031.pub3 Bjorkman, S., & Taylor, H. S. (2019). MicroRNAs in endometriosis : Biological function and emerging biomarker candidates†. Biology of Reproduction, 101(6), 1167‑1178. https://doi.org/10.1093/biolre/ioz014 Burney RO, Talbi S, Hamilton AE, et al. Gene expression analysis of endometrium reveals progesterone resistance and candidate susceptibility genes in women with endometriosis. Endocrinology. 2007;148(8):3814-3826. Cattaruzza S, Schiappacassi M, Ljungberg-Rose A, et al. Distribution of PG-M/versican variants in human tissues and de novo expression of isoform V3 upon endothelial cell activation, migration, and neoangiogenesis in vitro. J Biol Chem. 2002;277(49):47626-47635. Culley L, Law C, Hudson N, Denny E, Mitchell H, Baumgarten M, Raine-Fenning N (1 November 2013). "The social and psychological impact of endometriosis on women's lives: a critical narrative review". Human Reproduction Update. 19 (6): 625–39. doi:10.1093/humupd/dmt027 Cosar, E., Mamillapalli, R., Ersoy, G. S., Cho, S., Seifer, B., & Taylor, H. S. (2016). Serum microRNAs as diagnostic markers of endometriosis : A comprehensive array-based analysis. Fertility and Sterility, 106(2), 402‑409. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.04.013 Fassbender A, Vodolazkaia A, Saunders P, et al. Biomarkers of endometriosis. Fertil Steril. 2013;99: 1135–45., 57. Surinova S, Schiess R, Hu ̈ttenhain R, Cerciello F, Wollscheid B, Aebersold R. On the development of plasma protein biomarkers. J Proteome Res. 2011;10:5–16. Gao, D., Zhu, X., & Lu, B. (2021). Development and application of sensitive, specific, and rapid CRISPR‐Cas13‐based diagnosis. Journal of Medical Virology, 93(7), 4198‑4204. https://doi.org/10.1002/jmv.26889 Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Kellner MJ, Joung J, Collins JJ, Zhang F. (2018). Multiplexed and portable nucleic acid detection platform with Cas13, Cas12a, and Csm6. Science, 360(6387):439-444. doi: 10.1126/science.aaq0179. Greene, R., Stratton, P., Cleary, S. D., Ballweg, M. L., & Sinaii, N. (2009). Diagnostic experience among 4,334 women reporting surgically diagnosed endometriosis. Fertility and Sterility, 91(1), 32‑39. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2007.11.020 Harrington LB, Burstein D, Chen JS, Paez-Espino D, Ma E, Witte IP, Cofsky JC, Kyrpides NC, Banfield JF, Doudna JA (2018). Programmed DNA destruction by miniature CRISPR-Cas14 enzymes. Science, 362(6416):839-842. doi: 10.1126/science.aav4294. Hickey M, Ballard K, Farquhar C, Endometriosis [archive], BMJ, 2014;doi: https://doi.org/10.1136/bmj.g1752 Johnson NP, Hummelshoj L, and World Endometriosis Society Montpellier Consortium. Consensus on current management of endometriosis. Hum Reprod. (2013) 28:1552–68. doi: 10.1093/humrep/det050 Kim HS, Kim TH, Chung HH, Song YS, Risk and prognosis of ovarian cancer in women with endometriosis: a meta-analysis [archive], Br J Cancer, 2014;doi:10.1038/bjc Leonardi M, Horne AW, Armour M, Missmer SA, Roman H, Rombauts L, Hummelshoj L, Wattiez A, Condous G and Johnson NP (2020) Endometriosis and the Coronavirus (COVID-19) Pandemic: Clinical Advice and Future Considerations. Front. Reprod. Health 2:5. doi: 10.3389/frph.2020.00005 Markham SM, Carpenter SE, Rock JA. Extrapelvic endometriosis. Obstet Gynecol Clin North Am. 1989 Mar;16(1):193-219. PMID: 2664618. Mikhaleva, Liudmila M.; Davydov, Aleksandr I.; Patsap, Olga I.; Mikhaylenko, Elizaveta V.; Nikolenko, Vladimir N.; Neganova, Margarita E.; et al. (2020): Malignant Transformation and Associated Biomarkers of Ovarian Endometriosis: A Narrative Review. Adis Journals. Figure. https://doi.org/10.6084/m9.figshare.12179421.v1 Moustafa, S., Burn, M., Mamillapalli, R., Nematian, S., Flores, V., & Taylor, H. S. (2020). Accurate diagnosis of endometriosis using serum microRNAs. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 223(4), 557.e1-557.e11. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2020.02.050 Nidhi, S., Anand, U., Oleksak, P., Tripathi, P., Lal, J. A., Thomas, G., Kuca, K., & Tripathi, V. (2021). Novel CRISPR–Cas Systems : An Updated Review of the Current Achievements, Applications, and Future Research Perspectives. International Journal of Molecular Sciences, 22(7), 3327. https://doi.org/10.3390/ijms22073327 Nnoaham KE, Hummelshoj L, Webster P, d'Hooghe T, de Cicco Nardone F, de Cicco Nardone C, Jenkinson C, Kennedy SH, Zondervan KT; World Endometriosis Research Foundation Global Study of Women's Health consortium. Impact of endometriosis on quality of life and work productivity: a multicenter study across ten countries. Fertil Steril. 2011 Aug;96(2):366-373.e8. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.05.090. Epub 2011 Jun 30. PMID: 21718982; PMCID: PMC3679489. Othman EE-DR, Hornung D, Al-Hendy A. Biomarkers of endometriosis. Expert Opin Med Diagn. 2008;2:741–52. Rolla, E. (2019). Endometriosis : Advances and controversies in classification, pathogenesis, diagnosis, and treatment. F1000Research, 8, F1000 Faculty Rev-529. https://doi.org/10.12688/f1000research.14817.1 Saliminejad, K., Khorram Khorshid, H. R., Soleymani Fard, S., & Ghaffari, S. H. (2019). An overview of microRNAs : Biology, functions, therapeutics, and analysis methods. Journal of Cellular Physiology, 234(5), 5451‑5465. https://doi.org/10.1002/jcp.27486 Sha, Y., Huang, R., Huang, M., Yue, H., Shan, Y., Hu, J., & Xing, D. (2021). Cascade CRISPR/cas enables amplification-free microRNA sensing with fM-sensitivity and single-base-specificity. Chemical Communications, 57(2), 247‑250. https://doi.org/10.1039/D0CC06412B Shade GH, Lane M, Diamond MP (24 June 2011). "Endometriosis in the African American woman—racially, a different entity?". Gynecological Surgery. 9: 59–62. doi:10.1007/s10397-011-0685-5 Sohel, M. H. (2016). Extracellular/Circulating MicroRNAs : Release Mechanisms, Functions and Challenges. Achievements in the Life Sciences, 10(2), 175‑186. https://doi.org/10.1016/j.als.2016.11.007 Quibel A, Puscasiu L, Marpeau L, Roman H (June 2013). "[General practitioners and the challenge of endometriosis screening and care: results of a survey]". Gynecologie, Obstetrique & Fertilite. 41 (6): 372–80. doi:10.1016/j.gyobfe.2012.02.024 Wise J (April 2016). "Women with endometriosis show higher risk for heart disease". BMJ. 353: i1851. doi:10.1136/bmj.i1851
Endometriosis Endometriosis is a gynecological pathology whose prevalence in the world population is estimated to be around 10% of women of childbearing age. In addition to women, LGBT + and inersex persons with female reproductive organs can also suffer from endometriosis. Although there are several theories as to the origin of the disease, it is accepted that the disease begins with the proliferation of tissue similar to that of the uterine lining outside of the uterus (Arafah et al., 2021). Distinguish between genital (within the genital organs - uterus, ovaries) and extragenital (outside the reproductive system - the navel, intestines, etc.) endometriosis (Markham SM et al.,1989). Up to 10% of those with the disease may have endometriosis elsewhere in the body, for example on the diaphragm or in the chest cavity (thorax) (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). In a healthy body, at each menstrual cycle, in the case of an unfertilized egg, the surface tissue of the endometrium is rejected and excreted from the uterus along with the blood flowing from the vessels of the uterus. In some cases, menstrual blood is thrown into the abdominal cavity through the fallopian tubes, where endometrial cells are grafted and begin to grow. This process gives rise to external endometriosis. With internal endometriosis, endometrial cells "grow" into the muscular layer of the uterus. The most common effects of this pathology on health are pain, increased menstruation, heavy menstrual bleeding, fatigue, pain during or after sex and decreased fertility. Endometriosis is commonly misdiagnosed and women often report being incorrectly told their symptoms are trivial or normal. (Culley L, et al, 2013) Women suffering from endometriosis see an average of seven physicians before receiving a correct diagnosis, between the onset of symptoms and surgically-obtained biopsies - “gold” standard diagnostic method for detecting endometriosis called a laparoscopy (Rolla, 2019). A 2020 Cochrane systematic review found that for all types of endometriosis, "it is uncertain whether laparoscopic surgery improves overall pain compared to diagnostic laparoscopy" (Bafort C, et al., 2020). A 20-year study of 12,000 women with endometriosis found that individuals under 40 who are diagnosed with endometriosis are 3 times more likely to have heart problems than their healthy peers. (Wise J, 2016) Endometriosis is a disease with a relatively unpredictable spontaneous course, sometimes with spontaneous regressions.(Hickey M, et al., 2014) During pregnancy, there is a regression of endometriosis and women who have been pregnant have half the risk of recurrence than those who have not. The risk of developing ovarian cancer is slightly increased.(Kim HS et al., 2014) As well as the physical impact, the survey demonstrated the impact endometriosis and its symptoms can have on all aspects of life including education, career, relationships and social life, as well as mental health. (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). Each affected woman lost on average 10.8 hours of work weekly, mainly owing to reduced effectiveness while working. Loss of work productivity translated into significant costs per woman/week, from US$4 in Nigeria to US$456 in Italy. (Nnoaham KE et al., 2011). There is a general lack of knowledge about endometriosis among primary care physicians. Half of general health care providers surveyed were unable to name three symptoms of endometriosis.(Quibel A, et al.,2013) We see the gender, race and ethnicity data gaps in research - Endometriosis is less thoroughly studied among Black people, and the research that has been done is outdated. (Shade GH, et al., 2011) Those who do not identify as female may find it distressing to attend appointments in a women’s hospital or dedicated women’s unit, which may mean that they are less likely to seek professional help. The reluctance for invasive procedures, together with the taboo associated with gynecological diseases, contribute to the long delay in diagnosis, on average 8 years after the first visit to a healthcare professional (Greene et al., 2009).
Endometriose L'endométriose est une pathologie gynécologique dont la prévalence dans la population mondiale est estimée à environ 10% des femmes en âge de procréer. Outre les femmes, les personnes LGBT + et intersexes ayant des organes reproducteurs féminins peuvent également souffrir d'endométriose. Bien qu'il existe plusieurs théories quant à l'origine de la maladie, il est admis que celle-ci débute par la prolifération de tissus similaires à ceux de la muqueuse utérine en dehors de l'utérus (Arafah et al., 2021). On distingue l'endométriose génitale (à l'intérieur des organes génitaux - utérus, ovaires) et l'endométriose extragénitale (à l'extérieur de l'appareil génital - nombril, intestins, etc.) (Markham SM et al.,1989). Jusqu'à 10 % des personnes atteintes de la maladie peuvent développer de l’endométriose ailleurs dans l’organisme, par exemple sur le diaphragme ou dans la cavité thoracique (thorax) (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). Dans un organisme sain, à chaque cycle menstruel, dans le cas d'un ovule non fécondé, le tissu superficiel de l'endomètre est rejeté et excrété de l'utérus par le sang qui s'écoule des vaisseaux de l'utérus. Dans certains cas, le sang menstruel est rejeté dans la cavité abdominale par les trompes de Fallope, où des cellules endométriales sont greffées et commencent à se développer. Ce processus donne lieu à une endométriose externe. Dans le cas de l'endométriose interne, les cellules endométriales "poussent" dans la couche musculaire de l'utérus. Les effets les plus courants de cette pathologie sur la santé sont des douleurs, des menstruations accrues, des saignements menstruels abondants, de la fatigue, des douleurs pendant ou après les rapports sexuels et une baisse de la fertilité. L'endométriose est fréquemment mal diagnostiquée et les femmes rapportent souvent qu'on leur a dit à tort que leurs symptômes étaient anodins ou normaux. (Culley L, et al, 2013) Les femmes souffrant d'endométriose consultent en moyenne sept médecins avant de recevoir un diagnostic correct, entre l'apparition des symptômes et les biopsies obtenues par voie chirurgicale - méthode de diagnostic standard prévilégiée pour détecter l'endométriose appelée laparoscopie (Rolla, 2019). Une étude systématique Cochrane de 2020 a révélé que pour tous les types d'endométriose, "il n'est pas certain que la chirurgie laparoscopique améliore la douleur globale par rapport à la laparoscopie diagnostique" (Bafort C, et al., 2020). Une étude menée sur 20 ans auprès de 12 000 femmes atteintes d'endométriose a révélé que les individus de moins de 40 ans chez qui l'endométriose a été diagnostiquée sont trois fois plus susceptibles d'avoir des problèmes cardiaques que leurs pairs en bonne santé. (Wise J, 2016) L'endométriose est une maladie dont l'évolution spontanée est relativement imprévisible, avec parfois des régressions spontanées.(Hickey M, et al., 2014) Pendant la grossesse, il y a une régression de l'endométriose et les femmes qui ont été enceintes ont deux fois moins de risque de récidive que les autres. Le risque de développer un cancer des ovaires est légèrement augmenté.(Kim HS et al., 2014). Outre l'impact physique, l'enquête a démontré l'impact que l'endométriose et ses symptômes peuvent avoir sur tous les aspects de la vie, notamment l'éducation, la carrière, les relations et la vie sociale, ainsi que la santé mentale. (APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020). Chaque femme touchée a perdu en moyenne 10,8 heures de travail par semaine, principalement en raison d'une efficacité réduite au travail. La perte de productivité au travail se traduit par des coûts importants par femme/semaine, allant de 4 dollars US au Nigeria à 456 dollars US en Italie. (Nnoaham KE et al., 2011) Il existe un manque général de connaissances sur l'endométriose chez les médecins généralistes. La moitié des prestataires de soins généraux interrogés étaient incapables de nommer trois symptômes de l'endométriose.(Quibel A, et al.,2013). Nous constatons les lacunes des données sur le sexe et l'ethnicité dans la recherche. L'endométriose est moins étudiée chez les personnes noires, et les recherches qui ont été faites sont dépassées. (Shade GH, et al., 2011) Les personnes qui ne s'identifient pas comme des femmes peuvent trouver pénible de se rendre à des rendez-vous dans un hôpital pour femmes ou une unité dédiée aux femmes, ce qui peut signifier qu'elles sont moins susceptibles de chercher une aide professionnelle. La réticence à l'égard des procédures invasives, ainsi que le tabou associé aux maladies gynécologiques, contribuent au long délai de diagnostic, en moyenne 8 ans après la première visite chez un professionnel de santé (Greene et al., 2009).
Эндометриоз Эндометриоз - это гинекологическая патология, распространенность которой в мире оценивается примерно у 10% женщин детородного возраста. Помимо женщин, эндометриозом могут страдать ЛГБТ + и бесполые люди с женскими репродуктивными органами. Хотя существует несколько теорий происхождения заболевания, считается, что заболевание начинается с разрастания ткани, аналогичной разрастанию слизистой оболочки матки за пределами матки (Arafah et al., 2021). Различают генитальный (внутри половых органов - матка, яичники) и экстрагенитальный (вне репродуктивной системы - пупок, кишечник и др.) Эндометриоз (Markham SM et al., 1989). До 10% людей с этим заболеванием могут иметь эндометриоз в других частях тела, например, на диафрагме или в грудной полости (грудной клетке) (APPG в отчете о расследовании эндометриоза, 2020 г.) В здоровом организме при каждом менструальном цикле, в случае неоплодотворенной яйцеклетки, поверхностная ткань эндометрия отторгается и выводится из матки вместе с кровью, текущей из сосудов матки. В некоторых случаях менструальная кровь попадает в брюшную полость через маточные трубы, где клетки эндометрия пересаживаются и начинают расти. Этот процесс вызывает внешний эндометриоз. При внутреннем эндометриозе клетки эндометрия «прорастают» в мышечный слой матки. Наиболее частыми последствиями этой патологии для здоровья являются боль, учащение менструаций, обильные менструальные кровотечения, утомляемость, боль во время или после секса и снижение фертильности. Эндометриоз обычно неправильно диагностируется, и женщины часто сообщают, что им неправильно сказали, что их симптомы тривиальны или нормальны. (Culley L, et al, 2013). Женщины, страдающие эндометриозом, обращаются в среднем к семи врачам, прежде чем получить правильный диагноз, между появлением симптомов и полученной хирургическим путем биопсией - «золотой» стандартный диагностический метод для выявления эндометриоза, называемый лапароскопией (Rolla , 2019). Кокрановский систематический обзор 2020 года показал, что для всех типов эндометриоза «неясно, уменьшает ли лапароскопическая операция общую боль по сравнению с диагностической лапароскопией» (Bafort C, et al., 2020) 20-летнее исследование 12000 женщин с эндометриозом показало, что люди моложе 40 лет, у которых диагностирован эндометриоз, в 3 раза чаще имеют проблемы с сердцем, чем их здоровые сверстники. (Wise J, 2016) Эндометриоз - это заболевание с относительно непредсказуемым спонтанным течением, иногда со спонтанными регрессами. (Hickey M, et al., 2014). Во время беременности наблюдается регресс эндометриоза, и у беременных женщин наблюдается регресс. вдвое меньше риска рецидива, чем у тех, у кого его нет. Риск развития рака яичников немного повышен (Kim HS et al., 2014). Помимо физического воздействия, исследование продемонстрировало влияние эндометриоза и его симптомов на все аспекты жизни, включая образование, карьеру, отношения и социальную жизнь, а также психическое здоровье. (APPG по отчету о расследовании эндометриоза, 2020 г.) Каждая пострадавшая женщина теряла в среднем 10,8 часа работы в неделю, в основном из-за снижения эффективности во время работы. Потеря производительности труда вылилась в значительные затраты на женщину в неделю: от 4 долларов США в Нигерии до 456 долларов США в Италии. (Nnoaham KE et al., 2011) Врачи первичной медико-санитарной помощи в целом не знают об эндометриозе. Половина опрошенных врачей общего профиля не смогли назвать три симптома эндометриоза (Quibel A, et al., 2013). Мы видим пробелы в данных о поле, расе и этнической принадлежности в исследованиях - эндометриоз среди чернокожих менее изучен, а проведенные исследования устарели. (Shade GH, et al., 2011) Тем, кто не идентифицирует себя как женщина, может быть неприятно посещать приемы в женской больнице или специализированном женском отделении, что может означать, что они с меньшей вероятностью будут обращаться за профессиональной помощью. Нежелание к инвазивным процедурам вместе с табу, связанным с гинекологическими заболеваниями, способствуют длительной задержке постановки диагноза, в среднем 8 лет после первого посещения медицинского работника (Greene et al., 2009).
Endometriosis and COVID pandemy based on APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020 The COVID-19 pandemic has led to a dramatic shift in the clinical practice of women's health and routine care for endometriosis has been severely disrupted. Whilst the primary focus was on the care of patients with SARS-CoV-2 and public health measures to prevent transmission/identify those most at risk, individuals with chronic conditions saw their treatments halted, cancelled or changed with very little warning, little information available and extremely limited access to clinicians (in primary or secondary care). The University of Oxford led a study in collaboration with Endometriosis UK and INSERM, Paris to identify the impact the pandemic has had on people with endometriosis. On question “During the pandemic, what one thing would be most helpful to you, relating to endometriosis? ” (2071 respondents) - 34.3% of respondents answer “Being able to talk to my gynaecologist” - 27% - “Knowing when my surgery/fertility treatment will happen” As restrictions begin to ease and healthcare starts to go back to normal, what one thing do you think should be prioritised with regards to endometriosis? 2098 respondents: - Arranging all treatments that were cancelled/postponed: 49.8% - Appointments with gynaecologists: 31.6% To date, there is no evidence that those with endometriosis are at increased risk of becoming infected with SARS-CoV-2 or developing COVID-19 disease. Similarly, there is no evidence that COVID-19 will hasten the progression/development of endometriosis. (Leonardi M, et al., 2020) Future Considerations Firstly, covid there may be an ongoing openness to telehealth. Pandemy could dramatically minimize barriers to care that many women and LGBT+ persons experience, and facilitate the development of endometriosis networks of expertise, which is recommended by the World Endometriosis Society (Johnson NP, et al, 2013). Also it can help as an alternative for patients with unbearable pain that limits their ability to travel to their healthcare provider in some settings. Secondly, there may be increased awareness of self-management strategies that have always existed, yet were under-utilized (e.g., mindfulness, physical exercise, and diet) until COVID-19 resulted in them becoming valuable tools for patients.
L'endométriose et la pandémie COVID Basé sur APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020 La pandémie de COVID-19 a entraîné un changement radical dans la pratique clinique de la santé des femmes et les soins de routine pour l'endométriose ont été gravement perturbés. Alors que l'accent était principalement mis sur les soins aux patients atteints du SRAS-CoV-2 et sur les mesures de santé publique visant à prévenir la transmission et identifier les personnes les plus à risque, les personnes atteintes de maladies chroniques ont vu leurs traitements arrêtés, annulés ou modifiés avec très peu d'avertissements, peu d'informations disponibles et un accès extrêmement limité aux cliniciens (en soins primaires ou secondaires). L'Université d'Oxford a mené une étude en collaboration avec Endometriosis UK et l'INSERM Paris pour identifier l'impact de la pandémie sur les personnes atteintes d'endométriose : " Pendant la pandémie, quelle est la chose qui vous serait la plus utile, en rapport avec l'endométriose ? "(2071 réponses) - 34.3% “Pouvoir parler à mon gynécologue” - 27% “Savoir quand mon opération/traitement de fertilité aura lieu” “Alors que les restrictions commencent à s'atténuer et que l’accès aux soins revient à la normale, quelle est, selon vous, la priorité à accorder à l'endométriose ?” (2098 réponses) - Prévoir tous les traitements/opérations qui ont été annulés ou reportés: 49.8% - Accorder des rendez-vous avec des gynécologues: 31.6% À ce jour, rien ne prouve que les personnes atteintes d'endométriose courent un risque accru d'être infectées par le SRAS-CoV-2 ou de développer la maladie COVID-19. De même, il n'existe aucune preuve que le COVID-19 accélère la progression/le développement de l'endométriose. (Leonardi M, et al., 2020) Considérations futures Tout d'abord, il se peut qu'il y ait une ouverture permanente à la téléconsultation. La pandémie pourrait minimiser considérablement les obstacles aux soins que rencontrent de nombreuses femmes et personnes LGBT+, et faciliter le développement de réseaux d'expertise sur l'endométriose, ce qui est recommandé par la World Endometriosis Society (Johnson NP, et al, 2013). En outre, la téléconsultation peut être une alternative pour les patients souffrant de douleurs insupportables qui limitent leur capacité à se rendre chez leur prestataire de soins dans certains contextes. Deuxièmement, il peut y avoir une sensibilisation accrue aux stratégies d'autogestion qui ont toujours existé, mais qui étaient sous-utilisées (par exemple, la pleine conscience, l'exercice physique et le régime alimentaire) jusqu'à ce que la pandémie COVID-19 en fasse des outils précieux pour les patients.
Эндометриоз и пандемия COVID на основе APPG в отчете о расследовании эндометриоза 2020 Пандемия COVID-19 привела к резкому сдвигу в клинической практике женского здоровья, и рутинная помощь при эндометриозе была серьезно нарушена. В то время как основное внимание уделялось уходу за пациентами с SARS-CoV-2 и мерам общественного здравоохранения по предотвращению передачи / выявлению тех, кто подвергается наибольшему риску, лечение людей с хроническими заболеваниями прекращалось, отменялось или изменялось с очень небольшим предупреждением, мало доступной информации и крайне ограниченный доступ к врачам (в первичной или вторичной помощи). Оксфордский университет провел исследование в сотрудничестве с Endometriosis UK и INSERM, Париж, чтобы определить влияние пандемии на людей с эндометриозом. На вопрос «Во время пандемии, что было бы наиболее полезно для вас, связанное с эндометриозом? »(2071 респондент) - 34,3% респондентов ответили: «Возможность поговорить со своим гинекологом» - 27% - «Зная, когда мне предстоит операция / лечение бесплодия» Когда ограничения начинают ослабевать, а здравоохранение приходит в норму, что, по вашему мнению, должно быть приоритетным в отношении эндометриоза? 2098 респондентов: - Организация всех отмененных / отложенных процедур: 49,8% - Консультации гинеколога: 31,6% На сегодняшний день нет доказательств того, что люди с эндометриозом подвергаются повышенному риску заражения SARS-CoV-2 или развития заболевания COVID-19. Точно так же нет никаких доказательств того, что COVID-19 ускорит прогрессирование / развитие эндометриоза. (Леонарди М. и др., 2020) Будущие соображения Во-первых, это может быть постоянная открытость к телездравоохранению. Пандемия может значительно снизить барьеры на пути к медицинской помощи, с которыми сталкиваются многие женщины и ЛГБТ +, и способствовать развитию экспертных сетей по эндометриозу, что рекомендовано Всемирным обществом по эндометриозу (Johnson NP, et al, 2013). Кроме того, это может помочь в качестве альтернативы пациентам с невыносимой болью, которая ограничивает их возможности поехать к своему врачу в некоторых условиях. Во-вторых, может повыситься осведомленность о стратегиях самоконтроля, которые существовали всегда, но мало использовались (например, внимательность, физические упражнения и диета) до тех пор, пока COVID-19 не превратил их в ценные инструменты для пациентов.
Markers for detection of endometriosis More than ten theories on the origin of endometriosis have been proposed, each of which offers an explanation of its etiology, pathogenesis, and pathological process; but no one theory explains all of the various forms and manifestations of this disease. (Mikhaleva, et al, 2020) A non-invasive diagnostic test could be developed for serum or plasma, urine, endometrial fluid, or menstrual fluid that can be recovered from the posterior vaginal fornix and from the cervix during speculum examination. Broadly, noninvasive diagnostic markers can be made from endometriosis patients compared with menstrual-stage-matched control subjects: glycoproteins, cytokines, immune cell populations, miRNAs, transcriptome, proteome, metabolome, etc. Endometriosis biomarkers are mainly glycoproteins, growth or adhesion factors, hormones, or proteins related to immunology or angiogenesis (Fassbender A, et al., 2011; Othman et al.,2008). In bibliography we found a lot of possible markers for endometriosis which had different sensitivity and specificity. High levels of VCAN (gene is a member of the aggrecan/versican proteoglycan family) may promote an invasive phenotype of endometrial cells in endometriosis by affecting their proliferation, apoptosis, adhesion, and migration, and also may participate in or be causative of the upregulation of EGFR in endometriosis.(Cattaruzza S, et al.,2002) Some studies demonstrate differences in EGFR expression between stages of endometriosis and also support earlier studies noting involvement of EGF family members in the pathophysiology of endometriosis. (Burney RO, et al., 2007) Interestingly, EGFR is a tumor marker, particularly for epithelial tumors such as colon cancer, lung cancer, prostate cancer, breast cancer, or other solid tumors - Whether it is a marker of the severity of endometriosis remains to be determined. This initial result reflects that androgen-dependent increases in CA125 and CA19-9 levels are potentially significant diagnostic biomarkers of endometrial pathology [46]. Biomarkers in endometriosis: challenges and opportunities. As a transcriptional regulator, it is likely that aberrant expression of miRNA translates to dysregulated gene expression in the eutopic endometrium of patients. Therefore, miRNA profiling of eutopic endometrium in endometriosis patients would provide pathophysiologic molecular fingerprints that we can use to further understand disease pathogenesis and as potential noninvasive biomarkers for endometriosis. Potential use of circulating miRNA as a noninvasive biomarker for endometriosis is an ongoing area of research, and its therapeutic and diagnostic implications have been extensively reviewed (https://doi.org/10.1016/j.jmig.2015.02.021, https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2014.10.043, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1472648313004501, https://doi.org/10.1093/molehr/gap068 ).
miRNA production and endometriosis First discovered in C. elegans as developmental regulators (Saliminejad et al., 2019), microRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs of about 18 to 24 nucleotides involved in the post-transcriptional regulation of the expression of many genes. These small RNAs can be transported from one cell to another via vesicles or associated with proteins, and modulate the translation or stability of mRNAs after complementary base-pairing. They are thought to be involved in the regulation of the expression of about 60% of mammalian genes. In addition, the differential expression of an increasing number of these miRNAs is associated with pathological conditions (Sohel, 2016). Thus miRNAs constitute potential biomarkers for certain pathologies such as prostate cancer (Arrighetti & Beretta, 2021) or endometriosis (Moustafa et al., 2020) (Bjorkman & Taylor, 2019). The Cas systems for RNAs detection CRISPR-Cas systems are the adaptive immune system of prokaryotes. They allow bacteria and archaea to keep a trace in their genome of the phages they encountered and to specifically degrade their genetic material in case of infection. These systems, the most famous of which is CRISPR-Cas9, are now increasingly studied for their usefulness in genome editing and as diagnostic tools in biotechnology, agri-food, and health (Nidhi et al., 2021). Most recently, the RNA-cleaving protein Cas13a was used for miRNA detection (Gao et al., 2021).(Fozouni et al., 2021) Cas13 is an outlier in the CRISPR world because it targets RNA, not DNA. Once it is activated by a ssRNA sequence bearing complementarity to its crRNA spacer, it unleashes a nonspecific RNase activity and destroys all nearby RNA regardless of their sequence. This property has been harnessed in vitro for precision diagnostics. These systems can also be used for efficient, multiplexable, and specific RNA knockdown or RNA sequence editing in mammalian cells. This makes Cas13 a potentially significant therapeutic for influencing gene expression without altering genome sequence. () Cascade CRIPSR/Cas To increase test sensitivity, most Cas13-dependent miRNA detection systems rely on target amplification by reverse-transcription recombinase polymerase amplification (Gao et al., 2021). In this project, Team iGEM GO-Paris-Saclay 2021 will test a signaling cascade using Cas13a and Cas14a1 in order to increase detection sensitivity in the absence of target amplification. Inspired by the "Cascade CRISPR/Cas" developed by Sha et al. (2021), our test will rely on the ability of the two Cas proteins to cleave different nucleic acids (Fig. 1): upon association with the target miRNA with the crRNA, the collateral activity of Cas13a will cut the phosphodiester bond between two uracil in the loop of a stable hairpin (ST-HP). The resulting duplex structure can interact with Cas14a1 through strand displacement with the single guide RNA (sgRNA). The resulting activated Cas14a1 nuclease can cleave a ssDNA probe linked to a fluorophore and a quencher, thereby releasing a fluorescence signal. FIGURE 1: Principle of the CRISPR/Cas Cascade for detection of miRNA” adapted from Sha et al., 2021. The target miRNA hybridizes with its complementary guide RNA (crRNA) associated with the Cas13a protein, which is then able to cleave the ssDNAstable hairpin (ST-HP) which carries two uracil ribonucleotides in its loop (in red). One of the fragments released by ST-HP cleavage can then hybridize with sgRNA associated with Cas14a and activate it to cleave the ssDNA reporter, thereby separating the fluorophore (green circle) from the quencher (black circle) to allow fluorescence emission.
Les marqueurs pour la détection de l’endometriose Plus de dix théories sur l'origine de l'endométriose ont été proposées, chacune d'entre elles offrant une explication sur son étiologie, sa pathogénie ou son processus pathologique. Mais aucune théorie n'explique l'ensemble des diverses formes et manifestations de cette maladie. (Mikhaleva, et al, 2020) Un test de diagnostic non invasif pourrait être développé via le sérum ou le plasma, l'urine, le liquide endométrial ou le liquide menstruel qui peut être récupéré du fornix vaginal postérieur et du col de l'utérus pendant un examen au spéculum. De manière générale, des marqueurs diagnostiques non invasifs peuvent être quantifiés chez des patients atteints d'endométriose et comparés à des sujets témoins appariés au stade menstruel : glycoprotéines, cytokines, populations de cellules immunitaires, miARN, transcriptome, protéome, métabolome, etc. Les biomarqueurs de l'endométriose sont principalement des glycoprotéines, des facteurs de croissance ou d'adhésion, des hormones, ou des protéines liées à l'immunologie ou à l'angiogenèse (Fassbender A, et al., 2011 ; Othman et al.,2008). Dans la bibliographie, nous avons trouvé beaucoup de marqueurs possibles pour l'endométriose qui avaient une sensibilité et une spécificité différentes. Des niveaux élevés de VCAN (protéoglycane aggrecan/versican) peuvent favoriser un phénotype invasif des cellules endométriales dans l'endométriose en affectant leur prolifération, leur apoptose, leur adhésion et leur migration. Ils peuvent également participer ou être à l'origine de l'augmentation de la quantité d’EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) en cas d'endométriose (Cattaruzza S, et al., 2002). Certaines études démontrent des différences dans l'expression de l'EGFR entre les stades de l'endométriose et confirment également des études antérieures notant l'implication des membres de la famille de l'EGF (Epidermal Growth Factor) dans la pathophysiologie de l'endométriose. (Burney RO, et al., 2007) Il est intéressant de noter que l'EGFR est un marqueur tumoral, en particulier pour les tumeurs épithéliales telles que le cancer du côlon, le cancer du poumon, le cancer de la prostate, le cancer du sein ou d'autres tumeurs solides. Il reste cependant à déterminer s'il s'agit d'un marqueur de la gravité de l'endométriose. En ce qui concerne les marqueurs utilisés par l'équipe iGEM Rochester (https://2020.igem.org/Team:Rochester), nous avons constaté que le CA 125 et d'autres marqueurs de cytokines inflammatoires ne sont pas assez précis et ne sont utilisés qu'à des stades avancés de l'endométriose, ce qui peut être associé à un cancer associé à l'endométriose.(Ahn SH et al.,2017) Cela a également influencé notre choix des microARNs comme marqueur biosynthétique et précis possible. En tant que régulateur transcriptionnel, il est probable qu’une expression modifiée des miRNA se traduise par une expression génique dérégulée dans l'endomètre eutopique des patientes. Par conséquent, le profilage des miRNAs exprimer dans l'endomètre eutopique des patientes atteintes d'endométriose fournirait des empreintes moléculaires physiopathologiques que nous pourrions utiliser pour mieux comprendre la pathogenèse de la maladie et comme biomarqueurs non invasifs potentiels de l'endométriose. L'utilisation potentielle des miARNs circulants comme biomarqueurs non invasifs de l'endométriose est un domaine de recherche en cours et ses implications thérapeutiques et diagnostiques ont été largement examinées (Nothnick, et al., 2015, Lu Yanga Hai et al.,2014, M. Louise Hull, et al., 2013, Burney RO,et al.,2009). Ci-dessous une liste non-exhaustive de marqueurs potentiels que nous avons trouvés dans la bibliographie :
продукция miRNA и эндометриоз МикроРНК (miRNA), впервые обнаруженные у C. elegans в качестве регуляторов развития (Saliminejad et al., 2019), представляют собой небольшие некодирующие РНК из 18-24 нуклеотидов, участвующие в посттранскрипционной регуляции экспрессии многих генов. Эти малые РНК могут транспортироваться из одной клетки в другую через везикулы или связываться с белками и модулировать трансляцию или стабильность мРНК после комплементарного спаривания оснований. Считается, что они участвуют в регуляции экспрессии около 60% генов млекопитающих. Кроме того, дифференциальная экспрессия увеличивающегося числа этих miRNA связана с патологическими состояниями (Sohel, 2016). Таким образом, миРНК представляют собой потенциальные биомаркеры некоторых патологий, таких как рак простаты (Arrighetti & Beretta, 2021) или эндометриоз (Moustafa et al., 2020) (Bjorkman & Taylor, 2019). Маркеры для выявления эндометриоза Было предложено более десяти теорий происхождения эндометриоза, каждая из которых предлагает объяснение его этиологии, патогенеза и патологического процесса; но ни одна теория не объясняет все различные формы и проявления этого заболевания. (Михалева и др., 2020) Неинвазивный диагностический тест может быть разработан для сыворотки или плазмы, мочи, эндометриальной жидкости или менструальной жидкости, которые могут быть извлечены из заднего свода влагалища и из шейки матки во время осмотра зеркала. В целом, неинвазивные диагностические маркеры могут быть получены от пациентов с эндометриозом по сравнению с контрольными субъектами, подобранными по менструальному циклу: гликопротеины, цитокины, популяции иммунных клеток, миРНК, транскриптом, протеом, метаболом и т. Д. Биомаркеры эндометриоза - это в основном гликопротеины, факторы роста или адгезии, гормоны или белки, связанные с иммунологией или ангиогенезом (Fassbender A, et al., 2011; Othman et al., 2008). В библиографии мы нашли множество возможных маркеров эндометриоза, которые имели разную чувствительность и специфичность. Высокие уровни VCAN (члены семейства протеогликанов аггрекана / версикана) могут способствовать инвазивному фенотипу клеток эндометрия при эндометриозе, влияя на их пролиферацию, апоптоз, адгезию и миграцию, а также могут участвовать или быть причиной повышения регуляции EGFR ( Рецептор эпидермального фактора роста) при эндометриозе (Cattaruzza S, et al., 2002). Некоторые исследования демонстрируют различия в экспрессии EGFR между стадиями эндометриоза, а также подтверждают более ранние исследования, в которых отмечается участие членов семейства EGF (эпидермального фактора роста) в патофизиологии эндометриоза. . (Burney RO, et al., 2007) Интересно, что EGFR является онкомаркером, особенно для эпителиальных опухолей, таких как рак толстой кишки, рак легких, рак простаты, рак груди или другие солидные опухоли - независимо от того, является ли он маркером тяжести эндометриоз еще предстоит определить. Что касается маркеров, используемых командой iGEM Rochester (https://2020.igem.org/Team:Rochester), мы обнаружили, что маркеры CA 125 и других воспалительных цитокинов недостаточно точны и используются только на поздних стадиях эндометриоза. которые могут быть связаны с раком, связанным с эндометриозом. (Ahn SH et al., 2017) Это также повлияло на наш выбор микроРНК в качестве возможного биосинтетического и точного маркера. Как регулятор транскрипции, вероятно, что аберрантная экспрессия miRNA трансформируется в дисрегулируемую экспрессию генов в эктопическом эндометрии пациентов. Следовательно, профилирование миРНК эктопического эндометрия у пациентов с эндометриозом дало бы патофизиологические молекулярные отпечатки пальцев, которые мы можем использовать для дальнейшего понимания патогенеза заболевания и в качестве потенциальных неинвазивных биомаркеров эндометриоза. Потенциальное использование циркулирующей миРНК в качестве неинвазивного биомаркера эндометриоза является постоянной областью исследований, и ее терапевтическое и диагностическое значение подробно изучено (Nothnick, et al., 2015, Lu Yanga Hai et al., 2014, M. Louise Hull. , et al., 2013, Burney RO, et al., 2009). Здесь мы собрали некоторые признаки потенциальных маркеров, которые мы нашли в библиографии.
Системы Cas для обнаружения РНК Системы CRISPR-Cas - это адаптивная иммунная система прокариот. Они позволяют бактериям и архее отслеживать в своем геноме фаги, с которыми они столкнулись, и специально разрушать свой генетический материал в случае заражения. Эти системы, наиболее известной из которых является CRISPR-Cas9, в настоящее время все чаще изучаются на предмет их полезности при редактировании генома и в качестве диагностических инструментов в биотехнологии, агропродовольственном секторе и здравоохранении (Nidhi et al., 2021). Совсем недавно для обнаружения миРНК был использован белок Cas13a, расщепляющий РНК (Gao et al., 2021). (Fozouni et al., 2021) Cas13 является особенным в мире CRISPR, поскольку он нацелен на РНК, а не на ДНК. Как только он активируется последовательностью оцРНК, несущей комплементарность его спейсеру крРНК, он высвобождает неспецифическую активность РНКазы и разрушает все близлежащие РНК независимо от их последовательности. Это свойство было использовано in vitro для точной диагностики. Эти системы также можно использовать для эффективного, мультиплексируемого и специфического нокдауна РНК или редактирования последовательности РНК в клетках млекопитающих. Это делает Cas13 потенциально значимым терапевтическим средством, влияющим на экспрессию генов без изменения последовательности генома. (Сюй, К., 2021) Каскад CRIPSR / Cas Чтобы повысить чувствительность теста, большинство систем обнаружения Cas13-зависимых миРНК полагаются на амплификацию мишени путем амплификации полимеразы рекомбиназы с обратной транскрипцией (Gao et al., 2021). В этом проекте команда iGEM GO-Paris-Saclay 2021 будет тестировать сигнальный каскад с использованием Cas13a и Cas14a1, чтобы повысить чувствительность обнаружения в отсутствие целевой амплификации. Вдохновленный «Cascade CRISPR / Cas», разработанным Sha et al. (2021), наш тест будет полагаться на способность двух белков Cas расщеплять разные нуклеиновые кислоты (рис.1): при ассоциации с целевой miRNA с crRNA, побочная активность Cas13a будет разрезать фосфодиэфирную связь между двумя урацилами. в петле устойчивой шпильки (СТ-ХП). Полученная дуплексная структура может взаимодействовать с Cas14a1 посредством замещения цепи с помощью единственной направляющей РНК (sgRNA). Полученная активированная нуклеаза Cas14a1 может расщеплять зонд оцДНК, связанный с флуорофором и гасителем, тем самым высвобождая сигнал флуоресценции. РИСУНОК 1: Принцип CRISPR / Cascade для обнаружения miRNA, адаптированный из Sha et al., 2021. Целевая miRNA гибридизуется с ее комплементарной направляющей РНК (crRNA), связанной с белком Cas13a, которая затем способна расщеплять стабильную ssDNA. шпилька (ST-HP), которая несет в своей петле два урацил-рибонуклеотида (отмечена красным). Один из фрагментов, высвобождаемых в результате расщепления ST-HP, может затем гибридизоваться с sgRNA, ассоциированным с Cas14a, и активировать его для расщепления репортера оцДНК, тем самым отделяя флуорофор (зеленый кружок) от гасителя (черный кружок), чтобы обеспечить испускание флуоресценции.
Production de miRNAs et endometriose écouverts pour la première fois chez C.elegans comme régulateurs du développement (Saliminejad et al., 2019), les microARNs (miRNAs) sont de petits ARNs non codants d'environ 18 à 24 nucléotides impliqués dans la régulation post-transcriptionnelle de l'expression de nombreux gènes. Ces petits ARNs peuvent être transportés d'une cellule à l'autre via des vésicules ou associés à des protéines, et modulent la traduction ou la stabilité des ARNms après appariement de bases complémentaires. On pense qu'ils sont impliqués dans la régulation de l'expression d'environ 60 % des gènes de mammifères. De plus, l'expression différentielle d'un nombre croissant de ces miRNAs est associée à des conditions pathologiques (Sohel, 2016). Ainsi, les miRNAs constituent des biomarqueurs potentiels pour certaines pathologies telles que le cancer de la prostate (Arrighetti & Beretta, 2021) ou l'endométriose (Moustafa et al., 2020) (Bjorkman & Taylor, 2019). Les systèmes Cas pour la détection des ARNs Les systèmes CRISPR-Cas constituent le système immunitaire adaptatif des procaryotes. Ils permettent aux bactéries et aux archées de garder une trace dans leur génome des phages qu'elles ont rencontrés et de dégrader spécifiquement leur matériel génétique en cas d'infection. Ces systèmes, dont le plus célèbre est CRISPR-Cas9, sont aujourd'hui de plus en plus étudiés pour leur utilité dans l'édition du génome et comme outils de diagnostic en biotechnologie, agroalimentaire et santé (Nidhi et al., 2021). Plus récemment, la protéine clivant l'ARN Cas13a a été utilisée pour la détection des miRNAs (Gao et al., 2021).(Fozouni et al., 2021) Cas13a est une exception dans le monde CRISPR car elle cible l'ARN et non l'ADN. Une fois qu'elle est activée par une séquence d'ARN complémentaire de son espaceur d'ARNc, elle libère une activité RNase non spécifique et détruit tous les ARN proches, quelle que soit leur séquence. Cette propriété a été exploitée in vitro pour des diagnostics de précision. Ces systèmes peuvent également être utilisés pour la destruction efficace, multiplexable et spécifique d'ARNs ou l'édition de séquences d'ARN dans les cellules de mammifères. Cela fait de Cas13a un outil intéressant pour influencer l'expression des gènes sans modifier la séquence du génome. (Xu, C.,2021). La Cascade CRISPR/Cas Afin d'augmenter la sensibilité du test, la plupart des systèmes de détection de miRNAs dépendant de Cas13a reposent sur l'amplification de la cible par une RT-RCA (reverse-transcription recombinase polymerase amplification)(Gao et al., 2021). Pour ce projet, l'équipe iGEM GO-Paris-Saclay 2021 testera une cascade de signalisation utilisant Cas13a et Cas14a1 afin d'augmenter la sensibilité de détection en l'absence d'amplification de la cible. Inspiré de la " Cascade CRISPR/Cas " développée par Sha et al. (2021), notre test reposera sur la capacité des deux protéines Cas à cliver différents acides nucléiques (Fig. 1) : lors de l'association du miRNA cible avec le crRNA, l'activité collatérale de Cas13a coupera la liaison phosphodiester entre deux uraciles dans la boucle d'une structure en épingle à cheveux stable (ST-HP). La structure duplex résultante pourra interagir avec Cas14a1 par déplacement de brin avec l'ARN guide unique (sgRNA). La nucléase Cas14a1 activée qui en résulte pourra cliver une sonde d'ADN simple brin liée à un fluorophore et à un quencher, libérant ainsi un signal fluorescent. FIGURE 1: Principe de la Cascade CRISPR/Cas pour la détection des miRNAs adapté de Sha et al., 2021. Le miRNA cible s'hybride avec son ARN guide complémentaire (crRNA) associé à la protéine Cas13a, qui est alors capable de cliver la structure en épingle à cheveux ADNsb stable (ST-HP) qui porte deux ribonucléotides d'uracile dans sa boucle (en rouge). L'un des fragments libérés par le clivage de ST-HP peut alors s'hybrider avec le sgRNA associé à Cas14a et l'activer pour cliver le rapporteur ADNsb, séparant ainsi le fluorophore (cercle vert) du quencher (cercle noir) pour permettre une émission de fluorescence.
Poster
постер
Bibliography Aghajanova L, Giudice LC. Molecular evidence for differences in endometrium in severe versus mild endometriosis. Reprod Sci. 2011 Mar;18(3):229-51. doi: 10.1177/1933719110386241. Epub 2010 Nov 9. PMID: 21063030; PMCID: PMC3118406. APPG on Endometriosis Inquiry Report 2020 https://www.endometriosis-uk.org/sites/endometriosis-uk.org/files/files/Endometriosis%20APPG%20Report%20Oct%202020.pdf Arafah, M., Rashid, S., & Akhtar, M. (2021). Endometriosis : A Comprehensive Review. Advances in Anatomic Pathology, 28(1), 30‑43. https://doi.org/10.1097/PAP.0000000000000288 Arrighetti, N., & Beretta, G. L. (2021). MiRNAs as Therapeutic Tools and Biomarkers for Prostate Cancer. Pharmaceutics, 13(3), 380. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13030380 Bafort C, Beebeejaun Y, Tomassetti C, Bosteels J, Duffy JM (October 2020). "Laparoscopic surgery for endometriosis". The Cochrane Database of Systematic Reviews. Wiley. 2020 (10): CD011031. doi:10.1002/14651858.cd011031.pub3 Bjorkman, S., & Taylor, H. S. (2019). MicroRNAs in endometriosis : Biological function and emerging biomarker candidates†. Biology of Reproduction, 101(6), 1167‑1178. https://doi.org/10.1093/biolre/ioz014 Burney RO, Talbi S, Hamilton AE, et al. Gene expression analysis of endometrium reveals progesterone resistance and candidate susceptibility genes in women with endometriosis. Endocrinology. 2007;148(8):3814-3826. Cattaruzza S, Schiappacassi M, Ljungberg-Rose A, et al. Distribution of PG-M/versican variants in human tissues and de novo expression of isoform V3 upon endothelial cell activation, migration, and neoangiogenesis in vitro. J Biol Chem. 2002;277(49):47626-47635. Culley L, Law C, Hudson N, Denny E, Mitchell H, Baumgarten M, Raine-Fenning N (1 November 2013). "The social and psychological impact of endometriosis on women's lives: a critical narrative review". Human Reproduction Update. 19 (6): 625–39. doi:10.1093/humupd/dmt027 Cosar, E., Mamillapalli, R., Ersoy, G. S., Cho, S., Seifer, B., & Taylor, H. S. (2016). Serum microRNAs as diagnostic markers of endometriosis : A comprehensive array-based analysis. Fertility and Sterility, 106(2), 402‑409. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.04.013 Fassbender A, Vodolazkaia A, Saunders P, et al. Biomarkers of endometriosis. Fertil Steril. 2013;99: 1135–45., 57. Surinova S, Schiess R, Hu ̈ttenhain R, Cerciello F, Wollscheid B, Aebersold R. On the development of plasma protein biomarkers. J Proteome Res. 2011;10:5–16. Gao, D., Zhu, X., & Lu, B. (2021). Development and application of sensitive, specific, and rapid CRISPR‐Cas13‐based diagnosis. Journal of Medical Virology, 93(7), 4198‑4204. https://doi.org/10.1002/jmv.26889 Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Kellner MJ, Joung J, Collins JJ, Zhang F. (2018). Multiplexed and portable nucleic acid detection platform with Cas13, Cas12a, and Csm6. Science, 360(6387):439-444. doi: 10.1126/science.aaq0179. Greene, R., Stratton, P., Cleary, S. D., Ballweg, M. L., & Sinaii, N. (2009). Diagnostic experience among 4,334 women reporting surgically diagnosed endometriosis. Fertility and Sterility, 91(1), 32‑39. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2007.11.020 Harrington LB, Burstein D, Chen JS, Paez-Espino D, Ma E, Witte IP, Cofsky JC, Kyrpides NC, Banfield JF, Doudna JA (2018). Programmed DNA destruction by miniature CRISPR-Cas14 enzymes. Science, 362(6416):839-842. doi: 10.1126/science.aav4294. Hickey M, Ballard K, Farquhar C, Endometriosis [archive], BMJ, 2014;doi: https://doi.org/10.1136/bmj.g1752 Johnson NP, Hummelshoj L, and World Endometriosis Society Montpellier Consortium. Consensus on current management of endometriosis. Hum Reprod. (2013) 28:1552–68. doi: 10.1093/humrep/det050 Kim HS, Kim TH, Chung HH, Song YS, Risk and prognosis of ovarian cancer in women with endometriosis: a meta-analysis [archive], Br J Cancer, 2014;doi:10.1038/bjc Leonardi M, Horne AW, Armour M, Missmer SA, Roman H, Rombauts L, Hummelshoj L, Wattiez A, Condous G and Johnson NP (2020) Endometriosis and the Coronavirus (COVID-19) Pandemic: Clinical Advice and Future Considerations. Front. Reprod. Health 2:5. doi: 10.3389/frph.2020.00005 Markham SM, Carpenter SE, Rock JA. Extrapelvic endometriosis. Obstet Gynecol Clin North Am. 1989 Mar;16(1):193-219. PMID: 2664618. Mikhaleva, Liudmila M.; Davydov, Aleksandr I.; Patsap, Olga I.; Mikhaylenko, Elizaveta V.; Nikolenko, Vladimir N.; Neganova, Margarita E.; et al. (2020): Malignant Transformation and Associated Biomarkers of Ovarian Endometriosis: A Narrative Review. Adis Journals. Figure. https://doi.org/10.6084/m9.figshare.12179421.v1 Moustafa, S., Burn, M., Mamillapalli, R., Nematian, S., Flores, V., & Taylor, H. S. (2020). Accurate diagnosis of endometriosis using serum microRNAs. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 223(4), 557.e1-557.e11. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2020.02.050 Nidhi, S., Anand, U., Oleksak, P., Tripathi, P., Lal, J. A., Thomas, G., Kuca, K., & Tripathi, V. (2021). Novel CRISPR–Cas Systems : An Updated Review of the Current Achievements, Applications, and Future Research Perspectives. International Journal of Molecular Sciences, 22(7), 3327. https://doi.org/10.3390/ijms22073327 Nnoaham KE, Hummelshoj L, Webster P, d'Hooghe T, de Cicco Nardone F, de Cicco Nardone C, Jenkinson C, Kennedy SH, Zondervan KT; World Endometriosis Research Foundation Global Study of Women's Health consortium. Impact of endometriosis on quality of life and work productivity: a multicenter study across ten countries. Fertil Steril. 2011 Aug;96(2):366-373.e8. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.05.090. Epub 2011 Jun 30. PMID: 21718982; PMCID: PMC3679489. Othman EE-DR, Hornung D, Al-Hendy A. Biomarkers of endometriosis. Expert Opin Med Diagn. 2008;2:741–52. Rolla, E. (2019). Endometriosis : Advances and controversies in classification, pathogenesis, diagnosis, and treatment. F1000Research, 8, F1000 Faculty Rev-529. https://doi.org/10.12688/f1000research.14817.1 Saliminejad, K., Khorram Khorshid, H. R., Soleymani Fard, S., & Ghaffari, S. H. (2019). An overview of microRNAs : Biology, functions, therapeutics, and analysis methods. Journal of Cellular Physiology, 234(5), 5451‑5465. https://doi.org/10.1002/jcp.27486 Sha, Y., Huang, R., Huang, M., Yue, H., Shan, Y., Hu, J., & Xing, D. (2021). Cascade CRISPR/cas enables amplification-free microRNA sensing with fM-sensitivity and single-base-specificity. Chemical Communications, 57(2), 247‑250. https://doi.org/10.1039/D0CC06412B Shade GH, Lane M, Diamond MP (24 June 2011). "Endometriosis in the African American woman—racially, a different entity?". Gynecological Surgery. 9: 59–62. doi:10.1007/s10397-011-0685-5 Sohel, M. H. (2016). Extracellular/Circulating MicroRNAs : Release Mechanisms, Functions and Challenges. Achievements in the Life Sciences, 10(2), 175‑186. https://doi.org/10.1016/j.als.2016.11.007 Quibel A, Puscasiu L, Marpeau L, Roman H (June 2013). "[General practitioners and the challenge of endometriosis screening and care: results of a survey]". Gynecologie, Obstetrique & Fertilite. 41 (6): 372–80. doi:10.1016/j.gyobfe.2012.02.024 Wise J (April 2016). "Women with endometriosis show higher risk for heart disease". BMJ. 353: i1851. doi:10.1136/bmj.i1851
