Les groupes de recherche dirigés par Wolfgang Kastenmüller et Georg Gasteiger ont utilisé des techniques de microscopie innovantes pour observer comment des cellules immunitaires spécifiques, appelées cellules T, sont activées et prolifèrent lors d'une infection virale. Leurs résultats ont révélé de nouveaux mécanismes: le système immunitaire amplifie ses cellules de défense de manière beaucoup plus ciblée qu'on ne le pensait auparavant.
Les cellules T prolifèrent et se spécialisent pendant la réponse immunitaire
Les cellules T sont des cellules de défense cruciales dans le système immunitaire. Pour trouver et détruire efficacement les cellules infectées dans le corps, les cellules T rares avec la spécificité appropriée doivent d'abord proliférer, se développer et se spécialiser. Ce processus, connu sous le nom d'amorçage des cellules T, commence lorsque les cellules T rencontrent des cellules dendritiques (CD) dans les ganglions lymphatiques. Ces cellules présentent des antigènes – des fragments d'agents pathogènes – aux cellules T et les activent à travers divers signaux.
Le processus d'activation dure environ 24 heures. Pendant ce temps, les cellules T restent en contact avec les DC, recevant des instructions pour se spécialiser. Par la suite, ils se détachent, migrent et prolifèrent rapidement. Certains se transforment en cellules effectrices qui combattent immédiatement les agents pathogènes, tandis que d'autres deviennent des cellules de mémoire, permettant une réponse rapide en cas d'infections futures.
Seules les cellules T les plus efficaces sont sélectionnées
Le système immunitaire fait face à la tâche intimidante de l'identification rapidement, à partir d'un pool extraordinairement diversifié de cellules T, celles qui peuvent reconnaître spécifiquement un pathogène donné. Ces cellules T sélectionnées sont ensuite élargies clonalement pendant le processus « d'amorçage ».
Katarzyna Jobin et Deeksha Seetharama sont les premiers auteurs de l'étude. « Nous avons découvert que l'activation des cellules T implique non seulement une, mais deux phases distinctes », explique Deeksha Seetharama. « Alors que la première phase d'amorçage sert à activer un large éventail de cellules T spécifiques, la deuxième phase nouvellement identifiée est responsable de la sélection et de l'élargissement spécifique de ces cellules T qui peuvent reconnaître le plus efficacement l'agent pathogène. Cela garantit que la réponse immunitaire est optimisée pour une efficacité maximale », a déclaré Katarzyna Jobin élabore.
Jusqu'à présent, il a été supposé qu'il existait une seule phase, les cellules initialement activées poursuivant leur fonction sur «Autopilot». Ce qui était auparavant inconnu, cependant, était le processus par lequel les cellules les mieux adaptées sont sélectionnées. «
Wolfgang Kastenmüller
Les résultats pourraient conduire à des approches thérapeutiques améliorées
L'équipe a constaté que les différentes phases de la réponse immunitaire sont entraînées par un processus d'activation cyclique des cellules T. Après leur interaction initiale, les cellules T subissent une période de désensibilisation, au cours desquelles il faut deux à trois jours avant d'être prête à percevoir des signaux supplémentaires via leurs récepteurs des cellules T.Ce marque le début de la deuxième phase nouvellement découverte, dans laquelle ils sont réinnstrait et activés en outre.
Les scientifiques pourraient montrer que dans cette deuxième phase, les cellules T se re-cluster avec DCS et se réactivent à nouveau pour améliorer leur prolifération et leur spécialisation. Cela se produit dans des zones de ganglions lymphatiques spécifiques qui sont accessibles grâce à l'expression de CXCR3 sur les cellules T CD8. Là, ils reçoivent l'IL-2 des cellules T de CD4 auxiliaires. Sans ce signal, les cellules T CD8 ne peuvent pas proliférer de manière optimale, c'est pourquoi principalement les cellules T CD8 avec une forte liaison à l'antigène dominent la deuxième phase et sont abondantes au sommet de la réponse immunitaire.
Dans les infections chroniques et le cancer, il existe des phases récurrentes d'activation et de désensibilisation, ce qui rend les résultats particulièrement pertinents pour les immunothérapies ciblant le cancer. Cela comprend les thérapies utilisées dans certaines leucémies et lymphomes, où les propres cellules T du patient sont utilisées. Ces cellules sont génétiquement modifiées en laboratoire puis réintroduites dans le corps par perfusion. Les cellules modifiées, connues sous le nom de cellules T CAR, sont conçues pour reconnaître et attaquer spécifiquement les cellules cancéreuses.
« Nous espérons que nos nouvelles idées aideront à approfondir notre compréhension de la façon d'optimiser les thérapies basées sur les cellules T, et qu'ils feront la lumière sur les raisons pour lesquelles ces traitements échouent parfois », explique Georg Gasteiger.
