Une nouvelle recherche révèle des facteurs qui contrôlent l’interaction des cellules tueuses naturelles (NK) ; qui font partie de la réponse immunitaire innée ou de première ligne de l’organisme ; avec des cellules tumorales, des infections virales et des greffes d’organes solides. Les résultats, qui sont publiés dans Avancées scientifiques et ont été découverts par des chercheurs du Massachusetts General Hospital (MGH), pourraient être utilisés pour aider à protéger les personnes contre le cancer, les agents pathogènes envahisseurs, l’auto-immunité, les maladies inflammatoires et le rejet de greffe.
Les cellules NK peuvent tuer efficacement les cellules cibles dans le sang, mais elles ne parviennent pas à tuer les cellules infectées et cancéreuses dans les tissus et les organes comme la peau, le tractus gastro-intestinal, le pancréas et le sein. « Ce profond manque de fonction de destruction des cellules NK dans les organes solides a rendu perplexe le domaine de la biologie des cellules NK au cours des 60 dernières années », déclare Shawn Demehri, MD, PhD, immunologiste du cancer, dermatologue et chercheur principal au MGH Center for Cancer Immunology et le Centre de Recherche en Biologie Cutanée.
Les travaux de Demehri au cours des dernières années ont découvert une nouvelle explication de la perte de la capacité des cellules NK à tuer les cellules cibles dans les organes solides : les organes sont constitués de cellules intégrées dans une matrice extracellulaire dense (ECM) ; une matrice élaborée de protéines qui forment un échafaudage pour maintenir la structure et l’intégrité des organes. Les interactions entre les cellules NK et les protéines ECM conduisent à un changement immédiat de la fonction des cellules NK des cellules tueuses aux cellules auxiliaires lorsqu’elles sortent des vaisseaux sanguins et pénètrent dans les organes solides. En tant que cellules auxiliaires, les cellules NK produisent des molécules qui activent et soutiennent d’autres cellules immunitaires voisines.
Demehri et son équipe postulent que la réponse tueuse rapide des cellules NK dans le sang et la réponse auxiliaire retardée dans les tissus et les organes peuvent s’expliquer par une pression de sélection évolutive pour prolonger la survie humaine. « L’infection du sang nécessite un contrôle immédiat par les cellules NK pour assurer la survie de l’hôte ; cependant, la suppression d’une fonction tueuse directe des cellules NK dans les tissus périphériques peut empêcher une réaction excessive aux insultes localisées, ce qui pourrait prédisposer le patient à des lésions tissulaires excessives. et le développement d’une inflammation chronique », explique Demehri. « Pendant ce temps, une fonction d’assistance pour le développement d’une réponse immunitaire adaptative globale plus ciblée et suffisamment forte peut être la mieux adaptée pour combattre les infections virales dans les tissus périphériques. »
Dans ce dernier travail impliquant des modèles de greffe de peau et de mélanome de souris, les chercheurs ont identifié des collagènes et de l’élastine ; les principales protéines ECM qui sont abondantes dans les organes solides ; être les principaux régulateurs de la fonction des cellules NK dans les tissus et les cancers.
Notre découverte fondamentale de la façon dont les cellules NK sont régulées dans les tissus périphériques a de vastes implications pour les patients souffrant de divers problèmes de santé. Les stratégies pour moduler l’interaction cellules NK-ECM dans les organes peuvent fournir de nouvelles thérapies pour lutter contre les cancers solides, les infections virales, les affections inflammatoires, les maladies auto-immunes et la fibrose, et pour améliorer la transplantation d’organes.
Maulik Vyas, PhD, co-auteur principal, boursier postdoctoral, Centre d’immunologie du cancer à l’HGM
Par exemple, les scientifiques ont montré pour la première fois que le losartan, un médicament couramment utilisé pour traiter l’hypertension, peut rendre un mélanome auparavant résistant sensible à la destruction des cellules NK en bloquant le dépôt de collagène dans la tumeur. La découverte est importante car le collagène est souvent abondant dans les cancers solides, notamment les cancers du sein et du pancréas.
« Nos données soutiennent fortement le concept de blocage des interactions collagène-cellules NK en combinaison avec les immunothérapies actuelles pour un traitement optimal des cancers solides », déclare Vyas. « Et nos découvertes fournissent une justification solide pour les recherches futures visant à comprendre pleinement comment les protéines ECM régulent les NK et d’autres réponses des cellules immunitaires dans la santé et la maladie. Cela élargira considérablement le développement de futures thérapies qui exploitent les interactions entre les protéines ECM et le système immunitaire dans le traitement d’une grande variété de maladies. »
