Caractérisation de PROK1 en tant que biomarqueur et approche thérapeutique dans les grossesses prématurées // Characterization of PROK1 as a biomarker and therapeutic approach in preterm pregnancy

La naissance prématurée spontanée (sPTB) est définie comme toute naissance survenant avant 37 semaines de gestation (WG), [1, 2]. Elle est liée à des conséquences graves, telles que des troubles du développement neurologique, une cause principale d'infirmité motrice cérébrale, qui touche davantage les nourrissons de sexe masculin (RR 1,34 ; IC à 95 % 1,08-1,65) [3].
La prédiction de la sPTB sont des défis majeurs pour le système de santé publique, car il n'existe pas de biomarqueurs ou de traitements fiables pour prédire ou traiter la maladie [1].
Au cours des deux dernières décennies, la protéine Prokineticin1 (PROK1), également connue sous le nom d'EG-VEGF, a été reconnue comme un facteur clé dans le système reproducteur féminin. Notre équipe a contribué à plus de 75% des recherches publiées dans ce domaine, démontrant dans 33 publications que PROK1 joue un rôle crucial dans le succès de la grossesse, de l'implantation à la naissance, [4, 6] (voir document ci-joint).
En particulier, nous avons montré que PROK1 est un biomarqueur de la compétence ovocytaire et de l'implantation de l'embryon et est un régulateur clé de la grossesse humaine. Plus récemment, nous avons démontré que les niveaux de PROK1 augmentent progressivement dans le sang maternel, le placenta (PL) et les membranes fœtales (FM) au cours du troisième trimestre, puis diminuent brusquement au début du travail, [11] (voir document joint).
Hypothèse : Ces résultats suggèrent que PROK1 joue un rôle quiescent en fin de grossesse, et que les niveaux élevés chez les patientes sPTB peuvent contribuer aux mécanismes compensatoires qui aident à préserver la grossesse.
Les objectifs du projet de doctorat sont de valider le potentiel de PROK1 en tant que nouveau biomarqueur prédictif de la sPTB et de démontrer sa valeur dans la prévention de la sPTB et/ou l'atténuation de son impact.
Les tâches proposées sont les suivantes
- Tâche 1 : Étude clinique. Utilisation de deux grandes cohortes existantes de sPTB (Spirit : 2159 participants, ICAMs : 295 participants) pour mesurer les niveaux de PROK1 dans le sang et le liquide amniotique, et évaluer son expression dans la PL et la FM.
- Tâche 2 : Étude humaine ex vivo. Explorer le mécanisme par lequel PROK1 contrôle les effets médiés par le LPS (Lipopolysccharide) dans les PEX (PL explants) et la FMX. L'étude se concentrera sur les voies dérégulées dans le protéome, le métabolome et la bioénergétique.
- Tâche 3 : Étude in vivo. Tester les effets protecteurs de PROK1 dans le modèle de souris LPS-sPTB et analyses du protéome, du métabolome et de la bioénergétique. Investigation des systèmes redox et de la bioénergétique dans la PL, la FM et le cerveau fetal ( FB).
- Tâche 4 : Pharmacologie de PROK1. Synthèse et radiomarquage de la protéine PROK1 pour son administration à des souris gravides. Analyse des fluides biologiques et des tissus pour déterminer les paramètres pharmacocinétiques et la biodistribution.
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Des données préliminaires ont été obtenues au niveau clinique, ex vivo et in vivo.
Pour l'étude clinique, nous avons mesuré PROK1 circulant dans la cohorte ANGIOpred (1.000 échantillons, le sang ayant été prélevé à 4-5 âges gestationnels différents chez 200 patientes : 20, 24, 32, 34 et 36 semaines de grossesse ; NCT00695942) (voir le document ci-joint). PROK1 a augmenté de manière significative (p<0,001) chez les femmes présentant un risque de sPTB, dès la 24 WG (brevet : PCT/EP2023/053158-BIO21387_ALFAIDY AF/GP).
Pour l'étude ex vivo, les cultures 3D de PEX et de FMX sont établies en laboratoire. Des résultats préliminaires soutiennent l'hypothèse.
Pour l'étude in vivo, le modèle de souris gravide sPTB est également établi au laboratoire et les technologies en liens avec les analyses programmées sont mises en place.
L'ensemble de ces approches, permettra de valider PROK1 en tant que nouveau biomarqueur et approche thérapeutique pour améliorer la fertilité et le succès de la grossesse.
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Spontaneous preterm birth (sPTB) is defined as any birth occurring before 37 weeks of gestation (WG) [1, 2]. It is linked to serious adverse outcomes, such as chronic lung disease and neurodevelopmental impairment, a primary cause of cerebral palsy, which affects more male infants than females (RR 1.34; 95% CI 1.08-1.65)[3].
Predicting and curing sPTB are major challenges for the public health system, as there are no reliable biomarkers or treatments available to predict or manage the condition [1].
Over the past two decades, the protein Prokineticin1 (PROK1), also known as EG-VEGF, has been recognized as a key factor in the female reproductive system [4-10]. Our team has contributed to more than 75% of the published research in this area, demonstrating in 33 publications that PROK1 plays a crucial role in the success of pregnancy, from implantation to birth, [4, 6] (see-attached document).
In particular, we have shown that PROK1 serves as a biomarker of oocyte competence and embryo implantation and is a key regulator of human pregnancy [4, 9]. More recently, we demonstrated that PROK1 levels gradually increase in maternal blood, placenta (PL), and fetal membranes (FM) during the third trimester, then abruptly decrease at the onset of labor, [11] (see-attached document).
Hypothesis: These findings strongly suggest that PROK1 plays a quiescent role in late pregnancy, and that elevated levels in sPTB patients may contribute to the compensatory mechanisms that help sustain the pregnancy and preserve the development of the fetus, including its fetal brain (FB).
The objectives of the proposed PhD project are to validate the potential of PROK1 as a novel predictive biomarker for sPTB and to demonstrate its value in preventing the occurrence of sPTB and/or mitigating its impact on pregnancy outcomes during gestation and beyond.
The following are the proposed work tasks
Work packages (WP):
• Task1: Clinical study. Use of two large existing sPTB cohorts (Spirit: 2159 participants, ICAMs: 295 participants) to measure PROK1 levels in blood and amniotic fluid, and assess its expression in PL and FM.
• Task2: Human ex vivo study. Explore the mechanism by which PROK1 controls lipopolysaccharides (LPS)-mediated effects in normal and sPTB, placental explants (PEX) and FMX. The study will focus on the deregulated pathways identified in the proteome, metabolome and bioenergetics in the in vivo study.
• Task3: In vivo study. Test the protective effects of PROK1 in the LPS-sPTB mouse model and proteome, metabolome and bioenergetics analyses. Investigation of the redox systems and bioenergetics in PL, FM and FB.
• Task4: Druggability of PROK1. Synthesis and radiolabeling of PROK1 protein for its administration to gravid mice. Analysis of biological fluids and tissues to determine pharmacokinetic parameters (including half-life and bioavailability), and biodistribution.
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Preliminary data were obtained at the clinical, ex vivo and in vivo levels.
For the clinical study, we measured circulating PROK1 in the ANGIOpred cohort (1,000 samples, as blood was collected at 4-5 different gestational ages from 200 patients: 20, 24, 32, 34 and 36 WG; NCT00695942) (see attached document). PROK1 was significantly (p<0.001) increased in women at risk of sPTB, as early as the 24th WG, (Patent: PCT/EP2023/053158-BIO21387_ALFAIDY AF/GP).
For the ex vivo study, the 3D PEX and FMX cultures are established in the laboratory. Preliminary that support the hypothesis were recently obtained.
For the in vivo study, the sPTB gravid mouse model is also established in the lab and the proposed bioenergetic techniques are set up. By assembling these approaches, the proposed project will validate PROK1 as a novel biomarker and therapeutic approach to enhance fertility and pregnancy outcomes
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://biosante-lab.fr/Pages/MAB2/Presentation.aspx

Contrat doctoral

Concours pour contrat doctoral

Université Grenoble Alpes

218 CSV- Chimie et Sciences du Vivant

Le candidat idéal au doctorat doit avoir une solide compréhension de la biologie cellulaire et de la biologie de la reproduction féminine, ainsi qu'une volonté de travailler avec des modèles animaux (souris). Une formation en pharmacologie et en biochimie est également souhaitable, car elle sera essentielle pour comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents. Le candidat doit être à l'aise avec les techniques expérimentales liées à ces domaines et s'engager à mener des recherches avec une approche multidisciplinaire.
The ideal PhD candidate should have a solid understanding of cell biology and female reproductive biology, as well as a willingness to work with animal models (mice). A background in pharmacology and biochemistry is also desirable, as it will be essential for understanding the molecular mechanisms underlying the research. The candidate should be comfortable with experimental techniques related to these fields and be committed to conducting research with a multidisciplinary approach.