Unveiling mechanisms of epigenetic inheritance to improve outcome of in vitro fertilization, live birth rate and health

Kartlegging av arvelige epigenetiske program Vi har oppdaget og beskrevet et nøkkel-epigenetisk program for tidlig embryoutvikling som blir etablert i løpet av oocytmodningen i mus (Dahl et al., Nature 2016). Unike brede H3K4me3 domener blir etablert i modne eggceller. Disse har en nøkkelfunksjon i epigenetisk arv og styrer tidlig embryoutvikling hos mus. Vi har videre undersøkt om det samme programmet finnes hos mennesker med mål om å forstå infertilitet i kontekst av epigenetisk arv. Unike brede H3K4me3 domener er etablert i modne eggceller hos mus. Disse oocyttspesifikke domenene antikorrelerer med DNA-metylering og har en instruktiv rolle i å etablere et utviklingskompetent epigenome. Vi har nå også fått på plass et helgenomkart over epigenetiske modifikasjoner, inkludert H3K4me3, ved å utføre mikroskala ChIP-seq fra overskudd av humane eggceller (Manuskript under utarbeidelse). Vi har sammenliknet dette nøkkel-epigenetisk utviklingsprogrammet satt opp av brede H3K4me3 domener i mus og menneske og funnet spennende forskjeller og likheter. Videre har vi utført mekanistiske studier as hvordan det nyoppdagede epigenetiske programmet etableres og utspiller sin funksjon gjennom studier av oocytter og tidlig embryoutvikling hos mus. Sankar et al., 2020, Nature Cell Biology). Til sist har vi opparbeidet meget spennende preliminære data og resultater som kan tyde på at avvik i dette brede H3K4me3 domene epigenetiske programmet har en viktig rolle i infertilitet og feil i embryoutviklingen hos mennesker. Dette gir en spennende plattform for videre forskning for å klargjøre om avvik i brede H3K4me3 domener er ansvarlig for uønskede IVF utfall i klinikken. Gjennom dette prosjektet har vi studert epigenetiske mekanismer som er involvert i eggcelle utviklingskompetanse og fått en dypere innsikt i embryoutvikling hos mennesker og hos pattedyr generelt. Forståelse for denne prosessen på molekylært nivå har åpnet for nye strategier for innovasjon som kan lede til nye verktøy for å diagnostisere infertilitet og for å bedre IVF-behandlingen. Vi har hele veien hatt en fin fremdrift og opparbeidet verdifulle data. I tillegg til allerede rapporterte artikler, har vi publisert en artikkel i Nature Cell Biology i 2020, og arbeider vi med ferdigstilling av ytterligere en artikkel. Vi har og publisert en review artikkel. Totalt vil det da bli syv vitenskapelige arbeider. Vår metodeutvikling av småskala ChIP-seq for få celler har resultert i innsending av DOFI og et patent. Vår metodeutvikling av småskala ChIP-seq for få celler har resultert i innsending av DOFI og et patent. Metoden er i første omgang tiltenkt forskningsbruk, men har potensiale til å nå klinisk anvendelse. Gjennom dette prosjektet har vi studert epigenetiske mekanismer som er involvert i eggcelle utviklingskompetanse og fått en dypere innsikt i embryoutvikling hos mennesker og hos pattedyr generelt. Forståelse for denne prosessen på molekylært nivå har åpnet for nye strategier for innovasjon som kan lede til nye verktøy for å diagnostisere infertilitet og for å bedre IVF-behandlingen. Våre opparbeidede data og resultater gir en spennende plattform for videre forskning for å klargjøre om avvik i brede H3K4me3 domener er ansvarlig for uønskede IVF utfall i klinikken.