Desarrollo de una herramienta molecular diagnóstica de la receptividad endometrial

El endometrio es la fina capa que recubre el interior del utero. Es un tejido dinamico que varia a lo largo del ciclo menstrual por la accion ciclica de las hormonas esteroideas. La receptividad endometrial es el fenotipo que adquiere el endometrio en el que es posible la implantacion embrionaria. Este estado se adopta durante un periodo de tiempo concreto, que transcurre entre los dias 19 al 21 del ciclo menstrual, denominado ventana de implantacion. La receptividad endometrial esta inducida por una serie de cambios que se evidencian a nivel tisular, celular y molecular, y evaluarlo es de gran interes clinico en medicina reproductiva para conocer la salud endometrial de la mujer. Se han intentado encontrar metodos de evaluacion de la receptividad endometrial basados en criterios morfologicos o en el analisis de un conjunto reducido de moleculas. Pero debido a la naturaleza multifactorial de la adquisicion del fenotipo receptivo no ha sido adecuada ni la profundidad de analisis ni la cantidad de parametros considerados. Es por ello que, a causa de la ausencia de un metodo diagnostico efectivo de uso clinico para la receptividad endometrial, se ha ido a la busqueda del enfoque de las ciencias “omicas” para obtener un analisis de gran cantidad de moleculas a la vez. El objetivo de la presente tesis doctoral fue crear una herramienta molecular capaz de evaluar el estado de receptividad endometrial "in vivo" a partir de la transcriptomica y de la prediccion computacional. La herramienta molecular estuvo constituida por el diseno de un microarray personalizado de receptividad endometrial (Endometrial Receptivity Array, ERA) con los genes de interes, y por un predictor. De manera que con el ERA se registraba el transcriptoma de la receptividad endometrial y con el predictor se distinguian las muestras tomadas en la fase receptiva del ciclo menstrual como receptivas o como no receptivas. Tambien se definio la firma trascriptomica de la receptividad endometrial (Endometrial Receptivity Signature, ERS) con los genes que caracterizaban dicho fenotipo. Las muestras empleadas fueron biopsias endometriales en las diferentes fases del ciclo menstrual obtenidas a partir de la poblacion de mujeres del programa de donacion de ovulos del Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI). Se utilizaron dos cohortes de muestras distintas: una para la seleccion de genes que fueron incluidos en el ERA, y otra para entrenar al predictor para definir el perfil normal de receptividad endometrial y para caracterizar la ERS. El ERA quedo constituido por 238 genes, como genes relativos a la receptividad endometrial, que fueron seleccionados a partir de un analisis de expresion genica diferencial de genoma completo entre muestras prereceptivas y receptivas. Se seleccionaron aquellos genes diferencialmente expresados con significatividad estadistica (FDR 3). La ERS quedo caracterizada por 56 genes que cambiaban su expresion de forma significativa (FDR<0,05) en fase receptiva con respecto a todas las fases del ciclo menstrual. El predictor se entreno con los modelos predictivos SVM, KNN y Random Forest a partir de otra cohorte de muestras tomadas en todas las fases del ciclo menstrual. El resultado del entrenamiento fue que el predictor era capaz de clasificar las muestras receptivas con una sensibilidad de 1 con el modelo SVM y con una especificidad de 0,90 con el KNN. Al comparar la herramienta molecular diagnostica de la receptividad endometrial generada en esta investigacion con el dataje histologico clasico, que ha sido considerado el gold standard para la evaluacion endometrial, se mejoro este dataje tanto en la fase pre-receptiva, como en la post-receptiva, siendo de un 100% de acierto en la fase receptiva. La herramienta molecular confiere un metodo de evaluacion objetivo de la receptividad endometrial que otorga informacion en la clinica como un parametro fiable en el tratamiento de la infertilidad.