1. Genetic landscape of a large cohort of Primary Ovarian Insufficiency: New genes and pathways and implications for personalized medicine
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Abdelkader Heddar, Cagri Ogur, Sabrina Da Costa, Inès Braham, Line Billaud-Rist, Necati Findikli, Claire Beneteau, Rachel Reynaud, Khaled Mahmoud, Stéphanie Legrand, Maud Marchand, Isabelle Cedrin-Durnerin, Adèle Cantalloube, Maeliss Peigne, Marion Bretault, Benedicte Dagher-Hayeck, Sandrine Perol, Celine Droumaguet, Sabri Cavkaytar, Carole Nicolas-Bonne, Hanen Elloumi, Mohamed Khrouf, Charlotte Rougier-LeMasle, Melanie Fradin, Elsa Le Boette, Perrine Luigi, Anne-Marie Guerrot, Emmanuelle Ginglinger, Amandine Zampa, Anais Fauconnier, Nathalie Auger, Françoise Paris, Elise Brischoux-Boucher, Christelle Cabrol, Aurore Brun, Laura Guyon, Melanie Berard, Axelle Riviere, Nicolas Gruchy, Sylvie Odent, Brigitte Gilbert-Dussardier, Bertrand Isidor, Juliette Piard, Laetitia Lambert, Samir Hamamah, Anne Marie Guedj, Aude Brac de la Perriere, Hervé Fernandez, Marie-Laure Raffin-Sanson, Michel Polak, Hélène Letur, Sylvie Epelboin, Genevieve Plu-Bureau, Sławomir Wołczyński, Sylvie Hieronimus, Kristiina Aittomaki, Sophie Catteau-Jonard, Micheline Misrahi, Medicum, Research Programs Unit, Kristiina Aittomäki / Principal Investigator, HUSLAB, Department of Medical and Clinical Genetics, University of Helsinki, Physiopathologie et traitement des maladies du foie, Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay, CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Centre Hospitalier Universitaire de Nice (CHU Nice), Hôpital Cochin [AP-HP], Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE), Hôpital Jean Verdier [AP-HP], Service d’endocrinologie et nutrition [AP-HP Ambroise-Paré], Hôpital Ambroise Paré [AP-HP], Unité de Gynécologie Médicale, AP-HP, Hôpital Port-Royal, Université de Paris, Service de médecine interne [Mondor], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Henri Mondor-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Service d'endocrinologie [CHU Nice], CHU Pontchaillou [Rennes], Institut de Génétique et Développement de Rennes (IGDR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), CHU de Saint-Brieuc, Centre Hospitalier Antibes - Juan-les-Pins, Cancer and Brain Genomics (CBG), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institute for Research and Innovation in Biomedicine (IRIB), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CHU Rouen, Normandie Université (NU), Centre Hospitalier de Mulhouse, site du Hasenrain (Mulhouse), CIC Saint Etienne, Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne (CHU de Saint-Etienne)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hôpital Nord (Saint Etienne), Institut Gustave Roussy (IGR), Génétique (Biologie pathologie), Département de biologie et pathologie médicales [Gustave Roussy], Institut Gustave Roussy (IGR)-Institut Gustave Roussy (IGR), CHU Montpellier, Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Développement Embryonnaire, Fertilité et Environnement (DEFE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon), Service de génétique clinique [Poitiers], Centre hospitalier universitaire de Poitiers (CHU Poitiers), Service de Génétique Clinique [CHRU Nancy], Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy (CHRU Nancy), Biologie, génétique et thérapies ostéoarticulaires et respiratoires (BIOTARGEN), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Centre de génétique humaine [CHRU Besançon], Centre Hospitalier Universitaire de Nîmes (CHU Nîmes), Centre de recherche en épidémiologie et santé des populations (CESP), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay, Hôpital Foch [Suresnes], Centre hospitalier de Pau, CHU Lille, This study was supported by Université Paris Sud-Paris Saclay, Hôpitaux Universitaires Paris Saclay (AH, MM), the Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale-INSERM (AH, MM), and by the Agence Nationale de Biomédecine (AH, MM)., Hôpital Bicêtre, Hôpital Paul Brousse, Yildiz Technical University (YTU), Aix Marseille Université (AMU), CHU Tenon [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Sorbonne Université (SU), Üsküdar university, Centre Hospitalier Alpes Léman (CHAL), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Génomique et Médecine Personnalisée du Cancer et des Maladies Neuropsychiatriques (GPMCND), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne [CHU Saint-Etienne] (CHU ST-E), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Hôpital Arnaud de Villeneuve [CHRU Montpellier], Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Université de Poitiers, CHU Caen, Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN), Université de Montpellier (UM), Hôpital Louis Pradel [CHU - HCL], Hospices Civils de Lyon (HCL), Polyclinique de Navarre, Partenaires INRAE, Medical University of Białystok (MUB), Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki, and Université de Lille
- Subjects
[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics ,Post-translational regulation ,DNA repair genes ,Mitophagy ,1184 Genetics, developmental biology, physiology ,NF-kappa B ,General Medicine ,Nf-kb ,Primary Ovarian Insufficiency ,Personalized medicine ,General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology ,Mitomycins ,Meiosis ,Molecular pathophysiology ,Genetic ,Infertility ,Humans ,Female ,3111 Biomedicine ,Precision Medicine - Abstract
Background Primary Ovarian Insufficiency (POI), a public health problem, affects 1-3.7% of women under 40 yield-ing 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 chromo-somal 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 pathogene-sis 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 Universite? Paris Saclay, Agence Nationale de Biome?decine.Copyright (c) 2022 The Author(s). Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)
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- 2022
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