Percer les secrets de l'immunité des chauves-souris
Les organoïdes révèlent de nouveaux mécanismes de défense contre les virus zoonotiques
Les chauves-souris sont connues pour être des hôtes naturels de virus hautement pathogènes tels que les coronavirus liés au MERS et au SRAS, ainsi que les virus de Marburg et de Nipah. Contrairement aux maladies graves et souvent mortelles que ces virus provoquent chez l'homme, les chauves-souris ne présentent généralement pas de signes évidents de maladie virale à la suite d'une infection. Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Max Kellner et le professeur Josef Penninger, directeur scientifique du Centre Helmholtz de recherche sur les infections (HZI), a mis au point une plate-forme de recherche innovante sous forme d'organoïdes qui leur a permis d'étudier de près les mécanismes de défense antivirale cellulaires des tissus épithéliaux muqueux des chauves-souris. Les résultats ont été publiés dans Nature Immunology et pourraient ouvrir la voie au développement de nouvelles thérapies contre les maladies virales.
Pour étudier les défenses immunitaires innées contre les virus au niveau des surfaces muqueuses des chauves-souris, l'équipe de recherche a développé des organoïdes à partir des tissus respiratoires et intestinaux de chauves-souris frugivores égyptiennes(Rousettus aegyptiacus), l'hôte naturel du virus hautement pathogène de Marburg et d'autres virus connus pour être des menaces pour l'homme. "En raison de leur mode de vie unique et de leur faible taux de reproduction, les chauves-souris sont des animaux difficiles à étudier. Nous avons donc généré des organoïdes à partir de tissus muqueux de chauves-souris, car ces modèles de cellules épithéliales prolifèrent bien en culture et reproduisent l'exposition virale initiale. Les surfaces muqueuses servent de points d'entrée pour de nombreux virus dans l'organisme et orchestrent les réponses antivirales aux infections", explique Max Kellner, qui a rejoint le HZI en avril 2025 en tant que chef de groupe de recherche junior afin d'approfondir l'étude de la coévolution virus-hôtes.
La chauve-souris frugivore égyptienne est l'hôte naturel du virus hautement pathogène de Marburg, qui provoque une fièvre hémorragique grave chez l'homme, entraînant la mort de 30 à 90 % des personnes infectées. En outre, il n'existe à ce jour aucune thérapie antivirale ni aucun vaccin approuvés pour la maladie à virus de Marburg. En étroite collaboration avec l'équipe du professeur Ali Mirazimi de l'Institut Karolinska de Stockholm, les chercheurs ont réussi à infecter des organoïdes de chauve-souris et des organoïdes de voies respiratoires humaines avec le virus de Marbourg dans un laboratoire de haute sécurité de niveau 4 de la biosécurité (S4). Par rapport aux modèles humains, les organoïdes de chauve-souris présentaient une activité immunitaire antivirale de base nettement plus élevée, même avant l'infection.
"Nos expériences sur les organoïdes ont montré que les cellules épithéliales des chauves-souris frugivores égyptiennes, comparées à celles des humains, présentent une défense antivirale de base nettement plus forte et une capacité accrue à induire des réponses immunitaires innées aux infections virales, en particulier par le biais du système interféron", explique Max Kellner. "Les interférons sont un élément central du système immunitaire inné et combattent les infections virales en activant des centaines de gènes antiviraux dans les cellules. Cela permet probablement aux chauves-souris de contrôler la réplication virale à un stade précoce dans les tissus muqueux infectés, alors que les cellules humaines sont moins efficaces pour reconnaître le virus de Marburg aux premiers stades de l'infection, ce qui permet une réplication incontrôlée et une propagation dans tout le corps."
En particulier, les interférons de type III semblent jouer un rôle crucial dans l'immunité antivirale des muqueuses des chauves-souris frugivores égyptiennes : Après une infection par divers virus zoonotiques, les organoïdes de chauve-souris ont présenté une production exceptionnellement forte de ces interférons. Des expériences supplémentaires de stimulation de l'interféron de type III et des modifications génétiques, telles que l'élimination ciblée du système d'interféron à l'aide de CRISPR/Cas9, ont permis de confirmer la forte activité antivirale de ces interférons. En outre, les chercheurs ont également découvert un mécanisme de régulation génétique auto-amplifiant de l'expression de l'interféron de type III, qui assure une protection durable contre les virus. "Les résultats de cette étude suggèrent que les chauves-souris peuvent prévenir efficacement la réplication virale incontrôlée par une combinaison de divers processus immunitaires innés, évitant ainsi les maladies virales", déclare Josef Penninger. "Pour le développement de thérapies antivirales et la lutte contre les futures pandémies, il est essentiel de comprendre les mécanismes de résilience de ces animaux contre les virus hautement pathogènes et l'adaptation évolutive de leur système immunitaire.
Outre les nouvelles connaissances sur les mécanismes antiviraux des tissus muqueux des chauves-souris, les organoïdes de chauves-souris offriront une plateforme innovante pour des études plus précises de la biologie complexe des chauves-souris aux niveaux génétique et moléculaire. L'équipe de recherche prévoit maintenant de poursuivre le développement des modèles d'organoïdes en termes de complexité et de les mettre à la disposition de la communauté scientifique. "Il est particulièrement important pour nous de rendre nos résultats et la nouvelle plateforme accessible à tous les chercheurs dans un esprit de démocratisation", déclare Josef Penninger. "Ce n'est qu'en travaillant ensemble que nous pourrons comprendre les mécanismes complexes que l'évolution a façonnés chez des animaux comme les chauves-souris et, à partir de là, développer de nouvelles approches pour combattre et traiter les maladies virales."
Les échantillons de tissus utilisés pour la production d'organoïdes proviennent d'une colonie reproductrice de chauves-souris frugivores égyptiennes au Friedrich-Loeffler-Institut (FLI) de Greifswald. La majeure partie de la recherche a été menée à l'Université médicale de Vienne et à l'Institut de biotechnologie moléculaire de l'Académie autrichienne des sciences (IMBA) au BioCenter de Vienne, en coopération avec le HZI.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
