Décrocher un oscar en immunologie Understand article

Traduit par Aurélie Bardaji. Vous êtes vous déjà demandé ce qui excitait tant les scientifiques? Ana de Barros de l’institut de médecine moléculaire de Lisbonne (Portugal) nous fait partager son engouement pour la recherche en immunologie.

Ana de Barros avec sa
publication

Image reproduite avec
l’aimable autorisation de Ana
de Barros

Quand mon téléphone s’est mis a sonné et que l’on m’annonça que notre article était publié dans Nature Immunology (Ribot et al, 2009), mes jambes ont flanchées. Mais, seulement le petit groupe autour de moi compris alors mon sentiment, aux autres j’ai du leur expliquer ce que cela signifié pour nous: «c’est comme recevoir un oscar pour un acteur!»

Notre oscar n’est pas une récompense pour un film, un rôle ou une musique, mais pour une découverte en immunologie. Etre publié dans un magazine si prestigieux marque une certaine reconnaissance de la part de la communauté scientifique, et puis cela signifie aussi que notre travail constituera à la fois un enseignement et une base pour d’autres découvertes à venir, il contribuera ainsi à la construction de notre savoir en matière de défense contre les maladies, jusqu’à améliorer la médecine. De loin notre article peut sembler un simple papier dans un magazine mais pour nous c’est un trophée dans une vitrine.

Le sujet de nos recherches est le développement d’un type de globule blanc, les lymphocytes T ou cellules T, dans le thymus. Les lymphocytes T se distinguent des autres lymphocytes par l’expression sur leur surface d’une molécule: le récepteur des cellules T, qui reconnaît l’antigène porté par un envahisseur spécifique comme l’est une bactérie ou un virus.

Thymus humain.
Reproduction d’une
lithographie de la 20ème
édition du Gray’s Anatomy du
corps humain
, publié
originellement en 1918

Image soumis au domaine
public venant de Wikimedia
Commons

Les cellules T sont considérées comme faisant partie de la réponse immunitaire adaptative, car elles ne détruisent pas seulement l’envahisseur (ainsi que les cellules infectées) mais elles produisent en plus des cellules mémoires. Comme leur nom l’indique ces cellules se «souviennent» de l’intrus pendant toute la vie de l’organisme, ce qui permet une réponse très rapide, si le même intrus revient, la cellule mémoire le reconnait directement et le détruit. Cette réponse immune adaptative, réservée aux vertébrés, est activé par le système immunitaire inné, qui est une réponse non-spécifique du système de défense et que l’on retrouve dans toutes les classes d’animaux et de plantes vivantes.

La réponse immunitaire innée est la première ligne de défense: c’est la réaction initiale (et la tentative d’élimination) à l’envahisseur. Au contraire de la réponse adaptative, la réponse innée ne confère pas une immunité durable ou protective, mais c’est une réponse prompte et plus générale.

Notre travail se concentre sur un type particulier de cellule T, les cellules T gamma delta (γδ), qui représentent un intermédiaire dans l’évolution entre la réponse innée et la réponse adaptative. Les cellules Tγδ forment un sous type cellulaire avec différentes fonctions, dépendantes du tissu où elles sont trouvées et des récepteurs elles activent. Bien que les études convergent sur l’importance des cellules Tγδ, seulement un fragment de connaissance à leur sujet est élucidé portant sur leur comportement ou leur développement, les scientifiques n’ont toujours pas trouvé de marqueurs moléculaires qui pourraient identifier les différents sous types.

Image confocale de cellules
Tγδ (en rouge) s’attaquant à
des cellules tumorale (en
jaune)

Image reproduite avec
l’aimable autorisation du
laboratoire Bruno Silva-Santos

Dans nos recherches, nous nous sommes concentrés sur une protéine que l’on suspecte comme un marqueur potentiel d’un sous type de cellules Tγδ. Cette protéine, appelé CD
27, est un récepteur membranaire impliqué dans la communication cellulaire.

On trouva que notre hypothèse était fondée: CD27 peut être utilisé pour identifier un type particulier de cellules Tγδ. Mais le plus intéressant, fut la découverte que cette protéine ne caractériser pas vraiment ce sous type, mais en réalité manageait sa formation. Dans le thymus les précurseurs des cellules Tγδ subissant une maturation avec la CD27, produisent une cytokine appelée interféron gamma (IFNγ) tandis que ceux qui subissent la maturation sans elle, produisent une autre cytokine, l’interleukine 17 (IL-17). La présence ou l’absence de CD27 définit donc à quel sous type de cellules Tγδ elles vont appartenir (voir le diagramme en dessous).

Les deux cytokines IFNγ et IL-17 jouent un rôle important dans la réponse immunitaire, avec des conséquences totalement différentes: les cellules produisant l’IFNγ jouent un rôle crucial dans la lutte anti-virale et anti-tumorale, tandis que celles produisant l’IL-17 sont associées à de multiples maladies auto-immunes, comme la sclérose.

Les cellules Tγδ jouent un rôle important dans l’initiation rapide de la réponse à différents parasites, incluant celui du paludisme le Plasmodium. Chez les humains, ce parasite se multiplie dans le foie, puis gagne le flux sanguin infectant dès lors les globules rouges, qu’ils détruits. Dans les cas sévères, ceci peut boucher les vaisseaux sanguins cérébraux, causant le neuropaludisme. Notre équipe s’intéressa à identifier le sous type de cellules Tγδ prévenant le neuropaludisme.

Afin d’analyser le comportement des deux sous types de cellules Tγδ durant l’infection chez les humains, on a infecté des souris avec du Plasmodium qui ont ainsi servis de modèle. On a ensuite comparé deux groupes de souris infectées: un premier dont les souris possédaient le CD27, permettant ainsi à leur cellules immunitaires de produire l’IFNγ et un deuxième comportant des souris génétiquement modifiées ne possédant pas le CD27. On a put ainsi conclure que le CD27 influençait l’évolution du neuropaludisme.

L’influence du CD27 sur la
formation des cellules Tγδ.
Cliquer sur l’image pour
l’agrandir
Les souris normales à
phénotype sauvage meurt
plus rapidement que les
souris déficientes de cette
protèine. Cliquer sur l’image
pour l’agrandir

Images reproduites avec
l’aimable autorisation de Ana
de Barros

Les souris amputées du CD27 ont moins souffert du neuropaludisme sans doute grâce à la moindre production d’ IFNγ, cytokine impliquée dans l’inflammation (voir le diagramme plus bas dessus). Reste à voir si cette découverte pourrait engendrer le développement de médicaments, par exemple en modifiant l’expression de CD27.

Pour résumer, nous fûmes les premiers à décrire la fonction de CD27 dans les précurseurs des cellules T du thymus, et le fait que Nature Immunology ait décidé de publier notre article et la reconnaissance de l’importance de nos découverte. En tant que chef de projet, Bruno Silva-Santos, explique, «Nous sommes maintenant entrain de poursuivre les recherches mais avec des cellules humaines. notre objectif à long terme est d’être capable de manipuler les cellules Tγδ afin d’améliorer la lutte contre les maladies autoimmunues et le cancer.»

Nous avons encore beaucoup de travail devant nous, mais cette reconnaissance de notre travail déjà accompli nous rappelle que ça en vaut la peine.

Longtemps après avoir raccroché et avoir expliqué mon enthousiaste, je ne pouvais toujours pas m’arrêter de sourire.

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References

  • Ribot JC, deBarros A, Pang DJ, Neves JF, Peperzak V, Roberts SJ, Girardi M, Borst J, Hayday AC, Pennington DJ & Silva-Santos B (2009) CD27 is a thymic determinant of the balance between interferon-g and interleukin 17-producing gd T cell subsets. Nature Immunology 10: 427-436. doi: 10.1038/ni.1717

Web References

  • w1 – Pour en savoir plus sur l’Instituto de Medicina Molecular in Lisbon, voir: www.imm.fm.ul.pt

Resources

Pour en savoir plus sur le paludisme, lire:

Author(s)

Ana de Barros est née à Lisbone en 1983, elle déménagea à Newcastle à l’âge de 19 ans où elle étudia la génétique. Elle resta au Royaume-Uni pour faire un Mcs en biologie moléculaire archéologiqie à Manchester. Après avoir travaillé 3 mois dans un laboratoire à Athènes sur les cellules souches, Ana revint au Portugal en 2007, où elle commençat sa thèse en immunologie à l’Institut de Médecine Moléculaire à Lisbonew1. Elle s’interesse au journalisme scientifique, qui mêle communication et science. en dehors du laboratoire elle se passione pour l’art et joue même dans un groupe de musique en tant que guitariste, chanteuse et parolière; elle aime aussi beaucoup la photographie et les voyages.


Review

L’immunologie est un domaine en pleine évolution grâce à la découverte de l’implication des différents types cellulaire et différentes molécules de signalisation.Le neuropaludisme est encore très difficile à soigner. Un sous type spécifique de cellules T et la protéine de signalisation CD27 sont impliqués dans l’évolution de cette pathologie chez les souris, ces recherches pourraient avoir des implications thérapeutiques chez les humains. En utilisant cet article comme base informative, il peut engendrer des discussions portant sur le traitement et l’éradiction du paludisme, les bases de l’immunologie, les manipulations génétiques chez les souris et biensûr l’expérimentation animale. On pourra aussi l’utiliser pour sonder la compréhension de l’immunologie pour les étudiants d’un cycle supérieur.


Shelley Goodman, Royaume-Uni




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