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Genetic landscape of a large cohort of Primary Ovarian Insufficiency: New genes and pathways and implications for personalized medicine.
Heddar, Abdelkader; Ogur, Cagri; Da Costa, Sabrina; Braham, Inès; Billaud-Rist, Line; Findikli, Necati; Beneteau, Claire; Reynaud, Rachel; Mahmoud, Khaled; Legrand, Stéphanie; Marchand, Maud; Cedrin-Durnerin, Isabelle; Cantalloube, Adèle; Peigne, Maeliss; Bretault, Marion; Dagher-Hayeck, Benedicte; Perol, Sandrine; Droumaguet, Celine; Cavkaytar, Sabri; Nicolas-Bonne, Carole; Elloumi, Hanen; Khrouf, Mohamed; Rougier-LeMasle, Charlotte; Fradin, Melanie; Le Boette, Elsa; Luigi, Perrine; Guerrot, Anne-Marie; Ginglinger, Emmanuelle; Zampa, Amandine; Fauconnier, Anais; Auger, Nathalie; Paris, Françoise; Brischoux-Boucher, Elise; Cabrol, Christelle; Brun, Aurore; Guyon, Laura; Berard, Melanie; Riviere, Axelle; Gruchy, Nicolas; Odent, Sylvie; Gilbert-Dussardier, Brigitte; Isidor, Bertrand; Piard, Juliette; Lambert, Laetitia; Hamamah, Samir; Guedj, Anne Marie; Brac de la Perriere, Aude; Fernandez, Hervé; Raffin-Sanson, Marie-Laure; Polak, Michel.
Affiliation
  • Heddar A; Université Paris Saclay, Faculté de Médecine. Unité de Génétique Moléculaire des Maladies Métaboliques et de la Reproduction, Hôpital Bicêtre, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, AP-HP, Hôpitaux Universitaires Paris-Saclay, Le Kremlin-Bicêtre, France; UMR-S 1193, INSERM, Université Paris Saclay,
  • Ogur C; Igenomix Turkey, Istanbul, Turkey; Institute of Science, Department of Bioengineering Yildiz Technical University, Istanbul, Turkey.
  • Da Costa S; Service d'Endocrinologie Pédiatrique, Hôpital Necker-Enfants Malades, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, CNR pathologies gynécologiques rares, 75015, Paris, France.
  • Braham I; Service d'Endocrinologie et de Médicine de la Reproduction, Hôpital Universitaire de Nice, 06200, Nice, France.
  • Billaud-Rist L; Service d'Endocrinologie, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, Hôpital Cochin/Port-Royal, 75005, Paris, France.
  • Findikli N; Bahçeci Umut IVF Centre, Altunizade, Istanbul, Turkey; Faculty of Engineering and Architecture, Department of Biomedical Engineering, Beykent University, Istanbul, Turkey.
  • Beneteau C; Service de Génétique Médicale, Centre Hospitalier Universitaire Nantes, 44000, Nantes, France.
  • Reynaud R; Aix Marseille Université, Assistance-Publique des Hôpitaux de Marseille (AP-HM), Service de Pédiatrie multidisciplinaire Hôpital de la Timone Enfants, 13385, Marseille Cedex 05, France.
  • Mahmoud K; Centre FERTILLIA de Médecine de la Reproduction- Clinique la ROSE, Tunis, Tunisie.
  • Legrand S; Centre de Fertilité - Clinique de l'Atlantique La Rochelle, 17000, La Rochelle, France.
  • Marchand M; Service d'Endocrinologie Pédiatrique, Hôpital Necker-Enfants Malades, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, CNR pathologies gynécologiques rares, 75015, Paris, France.
  • Cedrin-Durnerin I; Service de Médecine de la Reproduction et Préservation de la Fertilité, hôpital Jean-Verdier, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 93143 Bondy, France.
  • Cantalloube A; Service de Gynécologie et d'Obstétrique, Hôpital Tenon, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, AP-HP. Faculté de Médecine Pierre et Marie Curie. Université de la Sorbonne, Paris, France.
  • Peigne M; Service de Médecine de la Reproduction et Préservation de la Fertilité, hôpital Jean-Verdier, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 93143 Bondy, France.
  • Bretault M; Service d'Endocrinologie, Hôpital Ambroise Paré, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 92100, Boulogne Billancourt, France.
  • Dagher-Hayeck B; Service de Médecine de la Reproduction et Préservation de la Fertilité, hôpital Jean-Verdier, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 93143 Bondy, France.
  • Perol S; Unité de gynécologie médicale, APHP, Hôpital Port-Royal Cochin, 27 Rue du Faubourg Saint-Jacques, Paris 75014, France.
  • Droumaguet C; Service de Médecine Interne, Hôpital Henri-Mondor, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 94000 Créteil, France.
  • Cavkaytar S; Bahçeci Umut IVF Centre, Altunizade, Istanbul, Turkey; Üsküdar University, Faculty of Medicine, Department of Obstetrics and Gynecology, Istanbul, Turkey.
  • Nicolas-Bonne C; Service de Gynécologie et d'Obstétrique, Centre Hospitalier Alpes Léman, 74130, Contamine-Sur-Arve, France.
  • Elloumi H; Centre FERTILLIA de Médecine de la Reproduction- Clinique la ROSE, Tunis, Tunisie.
  • Khrouf M; Centre FERTILLIA de Médecine de la Reproduction- Clinique la ROSE, Tunis, Tunisie.
  • Rougier-LeMasle C; Service d'Endocrinologie et de Médicine de la Reproduction, Hôpital Universitaire de Nice, 06200, Nice, France.
  • Fradin M; Service de Génétique Clinique, Centre Hospitalier Universitaire de Rennes, Hôpital Sud, Univ Rennes, CNRS IGDR UMR 6290, Centre de référence Anomalies du développement CLAD-Ouest, ERN ITHACA, 35203, Rennes, France; Service de Génétique Médicale, Centre Hospitalier de Saint Brieuc, 22000, Saint-Brieu
  • Le Boette E; Service de Génétique Médicale, Centre Hospitalier de Saint Brieuc, 22000, Saint-Brieuc, France.
  • Luigi P; Service d'Endocrinologie-Diabétologie, Centre Hospitalier Antibes Juan Les Pins, 06600, Antibes, France.
  • Guerrot AM; Normandie Univ, UNIROUEN, Inserm U1245, CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, FHU G4 Génomique, F-76000 Rouen, France.
  • Ginglinger E; Service de Génétique, Centre Hospitalier de Mulhouse, 68100, Mulhouse, France.
  • Zampa A; Service de Génétique, Centre Hospitalier de Mulhouse, 68100, Mulhouse, France.
  • Fauconnier A; Service d'Endocrinologie, Diabète et Maladies Métaboliques, Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne, 42270, Saint-Priest-en-Jarez, France.
  • Auger N; Service de génétique des tumeurs. Institut Gustave Roussy, 94805, Villejuif, France.
  • Paris F; Département de Pédiatrie, Unité d'Endocrinologie-Gynécologie Pédiatrique, Hôpital A.-de-Villeneuve, Centre Hospitalier Universitaire Montpellier et Université Montpellier, 34090, Montpellier, France; Constitutif Sud, Centre de Référence Maladies Rares du Développement Génital, Hôpital Lapeyronie, Ce
  • Brischoux-Boucher E; Centre de Génétique Humaine, Université de Franche-Comté, Centre Hospitalier Universitaire de Besançon, 25000, Besançon, France.
  • Cabrol C; Centre de Génétique Humaine, Université de Franche-Comté, Centre Hospitalier Universitaire de Besançon, 25000, Besançon, France.
  • Brun A; Service de Génétique, Centre Hospitalier Universitaire de Poitiers, Université de Poitiers, 86021, Poitiers, France.
  • Guyon L; Service de Génétique Médicale, Centre Hospitalier Universitaire Nantes, 44000, Nantes, France.
  • Berard M; Service de Génétique Clinique, Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy, F-54000, Nancy, France.
  • Riviere A; Service de Génétique Clinique, Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy, F-54000, Nancy, France.
  • Gruchy N; Normandy University, UNICAEN, Caen University Hospital, Department of Genetics, EA 7450 BioTARGen, FHU G4 Genomics, Caen, France.
  • Odent S; Service de Génétique Clinique, Centre Hospitalier Universitaire de Rennes, Hôpital Sud, Univ Rennes, CNRS IGDR UMR 6290, Centre de référence Anomalies du développement CLAD-Ouest, ERN ITHACA, 35203, Rennes, France.
  • Gilbert-Dussardier B; Service de Génétique, Centre Hospitalier Universitaire de Poitiers, Université de Poitiers, 86021, Poitiers, France.
  • Isidor B; Service de Génétique Médicale, Centre Hospitalier Universitaire Nantes, 44000, Nantes, France.
  • Piard J; Centre de Génétique Humaine, Université de Franche-Comté, Centre Hospitalier Universitaire de Besançon, 25000, Besançon, France.
  • Lambert L; Service de Génétique Clinique, Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy, F-54000, Nancy, France.
  • Hamamah S; INSERM 1203, Développement Embryonnaire Fertilité Environnement, Université de Montpellier, 34090, Montpellier, France; Centre Hospitalier Universitaire de Montpellier, Département de Biologie de la Reproduction, Biologie de la Reproduction/DPI et CECOS, Université de Montpellier, Montpellier, Franc
  • Guedj AM; Service d'Endocrinologie et de Maladies Métaboliques, Centre Hospitalier Universitaire Nîmes, Université de Montpellier, 30029, Nîmes, France.
  • Brac de la Perriere A; Fédération d'Endocrinologie, Centre de Référence des Maladies Rares du Développement Génital, Groupement Hospitalier Est, Hôpital Louis Pradel, 69002, Lyon, France.
  • Fernandez H; Service de Gynecologie et d'Obstétrique, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, Hôpital Bicêtre, Faculté de médicine, Université Paris-Saclay, 94270 Le Kremlin Bicêtre, France; UVSQ, Inserm, CESP, Université Paris-Saclay, 94807 Villejuif, France.
  • Raffin-Sanson ML; Service d'Endocrinologie, Hôpital Ambroise Paré, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 92100, Boulogne Billancourt, France.
  • Polak M; Service d'Endocrinologie Pédiatrique, Hôpital Necker-Enfants Malades, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, CNR pathologies gynécologiques rares, 75015, Paris, France.
EBioMedicine ; 84: 104246, 2022 Oct.
Article in En | MEDLINE | ID: mdl-36099812
ABSTRACT

BACKGROUND:

Primary Ovarian Insufficiency (POI), a public health problem, affects 1-3.7% of women under 40 yielding infertility and a shorter lifespan. Most causes are unknown. Recently, genetic causes were identified, mostly in single families. We studied an unprecedented large cohort of POI to unravel its molecular pathophysiology.

METHODS:

375 patients with 70 families were studied using targeted (88 genes) or whole exome sequencing with pathogenic/likely-pathogenic variant selection. Mitomycin-induced chromosome breakages were studied in patients' lymphocytes if necessary.

FINDINGS:

A high-yield of 29.3% supports a clinical genetic diagnosis of POI. In addition, we found strong evidence of pathogenicity for nine genes not previously related to a Mendelian phenotype or POI ELAVL2, NLRP11, CENPE, SPATA33, CCDC150, CCDC185, including DNA repair genes C17orf53(HROB), HELQ, SWI5 yielding high chromosomal fragility. We confirmed the causal role of BRCA2, FANCM, BNC1, ERCC6, MSH4, BMPR1A, BMPR1B, BMPR2, ESR2, CAV1, SPIDR, RCBTB1 and ATG7 previously reported in isolated patients/families. In 8.5% of cases, POI is the only symptom of a multi-organ genetic disease. New pathways were identified NF-kB, post-translational regulation, and mitophagy (mitochondrial autophagy), providing future therapeutic targets. Three new genes have been shown to affect the age of natural menopause supporting a genetic link.

INTERPRETATION:

We have developed high-performance genetic diagnostic of POI, dissecting the molecular pathogenesis of POI and enabling personalized medicine to i) prevent/cure comorbidities for tumour/cancer susceptibility genes that could affect life-expectancy (37.4% of cases), or for genetically-revealed syndromic POI (8.5% of cases), ii) predict residual ovarian reserve (60.5% of cases). Genetic diagnosis could help to identify patients who may benefit from the promising in vitro activation-IVA technique in the near future, greatly improving its success in treating infertility.

FUNDING:

Université Paris Saclay, Agence Nationale de Biomédecine.
Subject(s)
Key words

Full text: 1 Collection: 01-internacional Database: MEDLINE Main subject: Primary Ovarian Insufficiency / Infertility Type of study: Etiology_studies / Prognostic_studies / Risk_factors_studies Limits: Female / Humans Language: En Journal: EBioMedicine Year: 2022 Type: Article

Full text: 1 Collection: 01-internacional Database: MEDLINE Main subject: Primary Ovarian Insufficiency / Infertility Type of study: Etiology_studies / Prognostic_studies / Risk_factors_studies Limits: Female / Humans Language: En Journal: EBioMedicine Year: 2022 Type: Article