Activation of ovarian function in patients with diminished ovarian reserve through administration of extracellular vesicles

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Relevance: Poor response to ovarian stimulation during an IVF program is a pressing issue that limits the effectiveness of assisted reproductive technology (ART). Currently, there are no verified and effective methods in routine clinical practice to improve the success rates of treatment in patients with a poor ovarian response. The use of cell-free therapy as a preparation for IVF/ICSI programs offers a promising alternative to donor oocytes, allowing this group of patients to have genetically related children.

Case report: This article presents three clinical observations that demonstrate the effectiveness of a technique involving the activation of ovarian function through intraovarian administration of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles (MSC-EVs) in patients with a history of multiple IVF failures and poor response to ovarian stimulation.

Conclusion: The presented information on the efficacy of MSC-EVs, based on clinical cases of complex and challenging patients with significantly diminished ovarian function, provides hope for the development of a new direction in reproductive medicine based on the use of cellular technologies. Further research is needed to study the intraovarian regulation of folliculogenesis and the mechanisms by which extracellular vesicles influence these processes.

About the authors

Yana O. Martirosyan

Academician V.I. Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: marti-yana@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9304-4410

Junior Researcher at the F. Paulsen Research and Educational Center for ART

Russian Federation, Moscow

Tatiana A. Nazarenko

Academician V.I. Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: t.nazarenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5823-1667

Dr. Med. Sci., Head of the Institute of Reproductive Technologies

Russian Federation, Moscow

Albina I. Kadaeva

Academician V.I. Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: albina.karimovai@mail.ru

PhD student

Russian Federation, Moscow

Kirill V. Goryunov

Academician V.I. Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: k_gorunov@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0002-8776-7196

PhD (Bio), Researcher at the Laboratory of Cell Technologies

Russian Federation, Moscow

Yulia A. Shevtsova

Academician V.I. Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: yu_shevtsova@oparina4.ru

Junior Researcher at the Laboratory of Cell Technologies

Russian Federation, Moscow

References

  1. Abu-Musa A., Haahr T., Humaidan P. Novel physiology and definition of poor ovarian response; Clinical Recommendations. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21(6): 2110. https://dx.doi.org/10.3390/ijms21062110.
  2. Giannelou P., Simopoulou M., Grigoriadis S., Makrakis E., Kontogeorgi A., Pantou A. et al. The conundrum of poor ovarian response: from diagnosis to treatment. Diagnostics (Basel). 2020; 10(9): 687. https://dx.doi.org/10.3390/diagnostics10090687.
  3. Seok J., Park H., Choi J.H., Lim J.Y., Kim K.G., Kim G.J. Placenta-derived mesenchymal stem cells restore the ovary function in an ovariectomized rat model via an antioxidant effect. Antioxidants (Basel). 2020; 9(7): 591. https://dx.doi.org/10.3390/antiox9070591.
  4. Jankowska K. Premature ovarian failure. Prz. Menopauzalny. 2017; 16(2): 51-6. https://dx.doi.org/10.5114/pm.2017.68592.
  5. Jaillard S., Bell K., Akloul L., Walton K., McElreavy K., Stocker W.A. et al. New insights into the genetic basis of premature ovarian insufficiency: novel causative variants and candidate genes revealed by genomic sequencing. Maturitas. 2020; 141: 9-19. https://dx.doi.org/10.1016/j.maturitas.2020.06.004.
  6. Gersak K., Meden-Vrtovec H., Peterlin B. Fragile X premutation in women with sporadic premature ovarian failure in Slovenia. Hum. Reprod. 2003; 18(8): 1637-40. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/deg327.
  7. Zheng Q., Fu X., Jiang J., Zhang N., Zou L., Wang W. et al. Umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation prevents chemotherapy-induced ovarian failure via the NGF/TrkA pathway in rats. Biomed. Res. Int. 2019; 2019: 6539294. https://dx.doi.org/10.1155/2019/ 6539294.
  8. Zhang H., Luo Q., Lu X., Yin N., Zhou D., Zhang L. et al. Effects of hPMSCs on granulosa cell apoptosis and AMH expression and their role in the restoration of ovary function in premature ovarian failure mice. Stem Cell Res. Ther. 2018; 9(1): 20. https://dx.doi.org/10.1186/ s13287-017-0745-5.
  9. Liu R., Zhang X., Fan Z., Wang Y., Yao G., Wan X. et al. Human amniotic mesenchymal stem cells improve the follicular microenvironment to recover ovarian function in premature ovarian failure mice. Stem Cell Res. Ther. 2019; 10(1): 299. https://dx.doi.org/10.1186/s13287-019-1315-9.
  10. Buigues A., Ramírez-Martin N., Martínez J., Pellicer N., Meseguer M., Pellicer A. et al. Systemic changes induced by autologous stem cell ovarian transplant in plasma proteome of women with impaired ovarian reserves. Aging (Albany NY). 2023; 15(24): 14553-73. https://dx.doi.org/10.18632/aging.205400.
  11. Lu Y., Wei Y., Shen X., Tong Y., Lu J., Zhang Y. et al. Human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles improve ovarian function in rats with primary ovarian insufficiency by carrying miR-145-5p. J. Reprod. Immunol. 2023; 158: 103971. https://dx.doi.org/10.1016/j.jri.2023.103971.
  12. Cai J.H., Sun Y.T., Bao S. HucMSCs-exosomes containing miR-21 promoted estrogen production in ovarian granulosa cells via LATS1-mediated phosphorylation of LOXL2 and YAP. Gen. Comp. Endocrinol. 2022; 321-322: 114015. https://dx.doi.org/10.1016/j.ygcen.2022.114015.
  13. Sun B., Ma Y., Wang F., Hu L., Sun Y. miR-644-5p carried by bone mesenchymal stem cell-derived exosomes targets regulation of p53 to inhibit ovarian granulosa cell apoptosis. Stem Cell Res. Ther. 2019; 10(1): 360. https:// dx.doi.org/10.1186/s13287-019-1442-3.
  14. Xiao G.Y., Cheng C.C., Chiang Y.S., Cheng W.T., Liu I.H., Wu S.C. Exosomal miR-10a derived from amniotic fluid stem cells preserves ovarian follicles after chemotherapy. Sci. Rep. 2016; 6: 23120. https:// dx.doi.org/10.1038/srep23120.
  15. Zhu W., Yang M., Shang J., Xu Y., Wang Y., Tao Q. et al. MiR-222 inhibits apoptosis in porcine follicular granulosa cells by targeting the THBS1 gene. Anim. Sci. J. 2019; 90(6): 719-27. https://dx.doi.org/10.1111/asj.13208.
  16. Yang Z., Du X., Wang C., Zhang J., Liu C., Li Y. et al. Therapeutic effects of human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived microvesicles on premature ovarian insufficiency in mice. Stem Cell Res. Ther. 2019; 10(1): 250. https://dx.doi.org/10.1186/s13287-019-1327-5.
  17. Li Z., Zhang M., Zheng J., Tian Y., Zhang H., Tan Y. et al. Human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes improve ovarian function and proliferation of premature ovarian insufficiency by regulating the Hippo signaling pathway. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2021; 12: 711902. https://dx.doi.org/10.3389/fendo.2021.711902.
  18. Мартиросян Я.О., Назаренко Т.А., Кадаева А.И., Краснова В.Г., Бирюкова А.М., Погосян М.Т. Новые подходы к изучению регуляции преимплантационного развития эмбрионов. Акушерство и гинекология. 2023; 6: 29-37. [Martirosyan Ya.O., Nazarenko T.A., Kadaeva A.I., Krasnova V.G., Biryukova A.M., Pogosyan M.T. New approaches to studying the regulation of preimplantation embryonic development. Obstetrics and Gynecology. 2023; (6): 29-37. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.10.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».