Un test sanguin pour connaître les antécédents infectieux d'une personne
Des chercheurs étudient les capteurs du système immunitaire
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Quelles sont les infections avec lesquelles vous avez déjà été en contact ? À l'avenir, un simple test sanguin pourrait suffire à répondre à cette question. Des chercheurs de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) et de l'Universitätsklinikum Erlangen ont l'intention d'étudier les capteurs que le système immunitaire utilise pour identifier les agents pathogènes. Le projet recevra un financement d'environ 1,5 million d'euros du ministère fédéral de la recherche, de la technologie et de l'espace (BMFTR) au cours des quatre prochaines années.
Le projet se concentre sur les lymphocytes T. Ces cellules sont impliquées dans le système immunitaire. Ces cellules sont impliquées dans le système immunitaire et agissent comme des troupes de défense : Elles sont entraînées à reconnaître les molécules étrangères, par exemple celles d'un certain agent pathogène. Si elles en trouvent une, elles tirent la sonnette d'alarme, se multiplient et combattent l'intrus.
Cependant, les lymphocytes T sont hautement spécialisés : Chaque être humain en possède environ 100 millions de types différents. Et chacun de ces types est à l'affût d'un signal d'alarme différent. Certains d'entre eux s'activent, par exemple, lorsqu'ils rencontrent une molécule provenant d'un virus de la grippe. D'autres, par exemple, peuvent être stimulés par une certaine protéine à la surface des virus de la rubéole.
Les récepteurs s'attachent à l'agent pathogène
Ces réponses sont déclenchées par des capteurs situés à la surface des lymphocytes T. Il s'agit des récepteurs des lymphocytes T : les récepteurs des lymphocytes T. Ils réagissent à des indicateurs moléculaires spécifiques qui peuvent être très différents selon le type de récepteur. "Kilian Schober de l'Institut de microbiologie - microbiologie clinique, immunologie et hygiène (directeur : Prof. Dr. Christian Bogdan) à l'Uniklinikum Erlangen, dont le groupe de recherche est soutenu par le financement. "Les récepteurs des cellules T peuvent se lier aux antigènes, mais seulement s'ils correspondent exactement, comme une clé à une serrure".
Habituellement, lorsque cela se produit, les lymphocytes T commencent à se diviser rapidement. Cela crée tout un arsenal de cellules identiques, ou clones. Comme elles possèdent toutes le même récepteur de lymphocytes T que la cellule mère, elles peuvent également reconnaître l'antigène en question. La plupart d'entre eux périssent après avoir réussi à combattre l'infection. Toutefois, certaines d'entre elles, appelées cellules T mémoires, survivent. Elles permettent au système immunitaire de mieux faire face à cet agent pathogène spécifique à l'avenir.
Les infections laissent des traces durables dans le système immunitaire
"Chaque infection laisse une trace dans le système immunitaire", souligne M. Schober. "Par exemple, si vous avez déjà eu la grippe, vous aurez plus de cellules T dont les récepteurs correspondent aux antigènes du virus de la grippe que quelqu'un qui n'a pas eu la grippe. En partant de ce principe, il devrait être possible de déterminer les agents pathogènes avec lesquels une personne a été en contact au cours de sa vie en vérifiant quels sont les lymphocytes T qui circulent dans son sang. Cela donnerait également une indication des agents pathogènes contre lesquels on peut s'attendre à ce que la personne soit immunisée.
Toutefois, ce potentiel de diagnostic n'est pas pleinement exploité à l'heure actuelle. Le projet INTRA-SEQ devrait y remédier. L'acronyme signifie "Diagnostic d'infection par analyse et séquençage des récepteurs des cellules T". C'est une description assez précise des objectifs des chercheurs : Ils espèrent déterminer quels récepteurs se multiplient dans le cas de quelles infections. Ils espèrent qu'une petite piqûre d'épingle suffira pour obtenir une vue d'ensemble de tout le passé infectieux et de l'état immunitaire d'un individu. Le principe de base est similaire aux procédures sérologiques établies basées sur les anticorps, bien que celles-ci ne soient généralement utilisées que pour un seul agent pathogène à la fois.
Quelles sont les similitudes entre les récepteurs des cellules T chez les personnes ayant souffert de certaines maladies ?
Il s'agit d'une entreprise complexe : Il existe de grandes différences entre les récepteurs des cellules T d'une personne à l'autre. En outre, une infection ne conduit pas à la reproduction d'un clone de lymphocytes T spécifique. Au contraire, chaque agent pathogène présente des centaines ou des milliers de caractéristiques différentes et peut déclencher la multiplication d'autant de lymphocytes T dotés des récepteurs correspondants. "Cependant, l'exposition à certains agents pathogènes entraîne chez de nombreuses personnes le développement de clones de cellules T similaires, voire identiques", explique Schober. Cela crée un schéma, une "empreinte immunologique", qui est très individuelle dans les détails, mais qui peut donner des indications reproductibles sur les agents pathogènes auxquels une personne a été confrontée dans le passé.
Les chercheurs vont donc étudier des personnes dont il est prouvé qu'elles ont été infectées par certains pathogènes au cours de leur vie. La comparaison des récepteurs de leurs cellules T permettra ensuite aux chercheurs d'identifier des caractéristiques communes spécifiques à ces pathogènes particuliers. Les chercheurs utiliseront des algorithmes issus du domaine de l'apprentissage automatique. "Nous espérons ainsi créer des bibliothèques de récepteurs de lymphocytes T typiques de certaines maladies", explique le professeur Schober.
Collaboration entre différents hôpitaux et instituts
Les chercheurs se concentrent en premier lieu sur les virus susceptibles d'entraîner des complications pendant la grossesse, par exemple le virus de la rubéole. L'objectif est, par exemple, de déterminer si les femmes enceintes sont encore suffisamment immunisées par un précédent vaccin contre la rubéole en analysant les cellules T. "Parallèlement, nos données contribueront à la constitution d'une base de données mondiale de séquences de récepteurs de cellules T liées à des agents pathogènes connus", explique M. Schober. "À l'avenir, un seul test pourrait suffire à illustrer les antécédents infectieux d'un individu tout au long de sa vie.
Ces objectifs ne peuvent être atteints qu'en combinant l'expertise de spécialistes de différentes disciplines. Le projet INTRA-SEQ implique donc une collaboration entre l'Institut de microbiologie, l'Institut de virologie (Prof. Dr. Klaus Überla, Dr. Philipp Steininger), le Département de médecine 3 - Rhumatologie et immunologie (Prof. Dr. Thomas Harrer) et le Département d'obstétrique et de gynécologie (Prof. Dr. Matthias Beckmann, PD Dr. Michael Schneider).
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.
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