L’endométriose est une affection courante qui peut être invalidante et dont le diagnostic s’avère difficile à établir de manière efficace. Une équipe de recherche de l’Inserm, de l’Institut Pasteur, de Lyon 1 Université et du Centre Léon-Bérard a étudié le sang menstruel en tant que source potentielle de biomarqueurs de l’endométriose à des fins diagnostiques. Ses résultats identifient un ensemble prometteur de biomarqueurs associés à des différences dans l’expression de certains gènes. Ils montrent également que les cellules épithéliales[1] retrouvées dans le sang menstruel des personnes atteintes d’endométriose sont le type de cellules présentant les plus grandes différences avec celles de personnes ne souffrant pas de la maladie. Ces travaux préliminaires, publiés dans BMC Medicine, ouvrent la voie à de nouveaux outils diagnostiques plus rapides et non invasifs de l’endométriose.

L’endométriose est une affection courante qui touche environ 10 % des femmes. Elle se caractérise par la présence de tissu de type utérin en dehors de l’utérus. Les symptômes comprennent notamment des douleurs menstruelles et pelviennes chroniques, des troubles gastro-intestinaux, des douleurs lors des rapports sexuels et une infertilité. Le délai moyen avant le diagnostic est de sept ans.

Historiquement, l’endométriose était diagnostiquée par chirurgie via le prélèvement de tissus extra-utérins, mais l’imagerie médicale, bien moins invasive, est désormais reconnue comme un outil diagnostique fiable. Cependant, l’accès au diagnostic reste limité par la difficulté de repérer des lésions de petites tailles et par le faible nombre de spécialistes capables de fournir ce service. L’un des enjeux majeurs de la prise en charge de l’endométriose aujourd’hui est donc l’identification de nouvelles méthodes diagnostiques rapides et non invasives.

Une équipe dirigée par Camille Berthelot, chercheuse Inserm et directrice du laboratoire de génomique fonctionnelle comparative à l’Institut Pasteur, et par Axelle Brulport, chercheuse Inserm au sein du laboratoire des applications thérapeutiques des ultrasons (Inserm/Lyon 1 Université/Centre Léon-Bérard), s’est intéressée au potentiel du sang menstruel dans le diagnostic non invasif de l’endométriose.

En effet, le sang menstruel résulte de la dégradation cyclique de l’endomètre (la muqueuse tapissant l’utérus) en l’absence de fécondation. Il contient ainsi, en plus des cellules sanguines, des cellules de type utérin issues de ce tissu : cellules épithéliales, stromales[2], endothéliales (constitutives des vaisseaux sanguins) et immunitaires principalement. Ces caractéristiques en font une cible intéressante pour identifier d’éventuels biomarqueurs de l’endométriose.
Les chercheuses et chercheurs ont analysé du sang menstruel prélevé auprès de 10 utilisatrices de coupes menstruelles âgées de 18 à 45 ans, certaines diagnostiquées avec une endométriose dite « profonde »[3] et d’autres, donneuses « témoins », ne présentant pas la maladie.

Pour différencier les types cellulaires les uns des autres et distinguer les cellules pathologiques des cellules saines, les scientifiques ont extrait les noyaux des cellules du sang menstruel recueilli. Une méthode de séquençage a ensuite été utilisée pour caractériser le contenu en ARN de chaque noyau et établir le profil d’expression des gènes de chaque type de cellules présent dans le prélèvement de sang menstruel. En parallèle, afin de déterminer si les biomarqueurs identifiés par cette méthode pouvaient aussi être détectés dans le fluide entier, de l’ARN a directement été prélevé à partir du sang menstruel, comme cela serait plus couramment pratiqué en milieu clinique, car moins onéreux que les analyses spécifiques de chaque type cellulaire.

Les résultats montrent des différences dans l’expression des gènes entre les échantillons des participantes atteintes d’endométriose et les échantillons témoins ; le plus grand nombre de différences étant observé entre les cellules épithéliales, suivies des cellules stromales. En comparant l’ARN nucléaire à l’ARN global, l’équipe de recherche a pu valider cinq biomarqueurs d’expression des gènes spécifiques à l’endométriose dans le sang menstruel.

« Le sang menstruel dans son ensemble est hétérogène ; d’un échantillon à un autre, on peut y retrouver des quantités variables de cellules endométriales. Nous savions donc que nous ne pourrions pas identifier tous les marqueurs dans l’ARN global, en particulier car cette étude pilote n’a utilisé qu’un nombre réduit d’échantillons. Cependant, l’identification de ces cinq marqueurs nous a permis de vérifier que certains signaux sont suffisamment robustes pour émerger malgré ces variations et invitent à confirmer ces résultats avec des cohortes plus conséquentes. »

Camille Berthelot

« Nos résultats montrent que le sang menstruel, facilement accessible, pourrait être utilisé à des fins diagnostiques, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour établir leur généralisation (par exemple à différents types d’endométrioses), et pour évaluer la stabilité des biomarqueurs (d’un cycle à l’autre, d’une personne à l’autre…). Par ailleurs, la mise en œuvre clinique effective prendra encore du temps. Ils ouvrent néanmoins la voie au développement de nouvelles méthodes de diagnostic non invasives de l’endométriose. »

Axelle Brulport

Une demande de brevet a été déposée par la direction de l’Innovation de l’Institut Pasteur, en copropriété avec l’Inserm, le CNRS, et l’Université Paris Cité. Ces travaux ont reçu le soutien de la Fondation pour la Recherche sur l’Endométriose sous égide de la FRM, de l’association EndoFrance et de l’European Research Concil dans le cadre du programme Horizon 2020.

[1] Les cellules épithéliales sont constitutives de l’épithélium, un tissu qui recouvre les organes et cavités de l’organisme et remplit le rôle de barrière protectrice. L’endomètre qui tapisse la muqueuse utérine présente une couche de cellules épithéliales à sa surface et des épithéliums glandulaires (de sécrétion) en profondeur.
[2] Les cellules stromales sont les cellules de soutien des organes. Elles assurent une structuration de l’environnement des cellules voisines, et émettent des signaux chimiques influençant leur croissance et leur réparation.
[3] L’endométriose profonde est caractérisée par des lésions situées à au moins 5 mm en-dessous du péritoine, la membrane qui tapisse l’abdomen, le pelvis et les viscères. Ces lésions profondes peuvent toucher par exemple les intestins, la vessie…

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