Grâce au dépistage CRISPR, les chercheurs du LMU ont fourni la toute première caractérisation moléculaire complète de l’infiltration des lymphocytes T dans le système nerveux central des personnes atteintes de SEP.
La sclérose en plaques (SEP) est la maladie invalidante du système nerveux central (SNC) la plus courante chez les jeunes adultes. La maladie débute lorsque des cellules T autoréactives activées infiltrent le SNC et déclenchent une cascade de lésions tissulaires. L’importance de cette infiltration de lymphocytes T est bien mise en évidence par des études réalisées sur des modèles de rongeurs de la maladie et chez l’homme.
Malgré ces connaissances, nous manquions d’une compréhension globale des molécules essentielles qui régulent la migration des cellules T autoréactives vers le SNC. »
Martin Kerschensteiner, directeur de l’Institut de neuroimmunologie clinique au LMU
Il s’agissait d’un déficit de connaissances auquel une équipe dirigée par Kerschensteiner et Naoto Kawakami du centre biomédical de Munich du LMU a cherché à remédier. Comme le rapportent les chercheurs dans Neurosciences naturellesils ont pu identifier 5 inhibiteurs essentiels et 18 facilitateurs essentiels de la migration des lymphocytes T vers le SNC à l’aide d’une analyse pangénomique.
Criblage CRISPR in vivo à l’échelle du génome dans un modèle de rat
Les chercheurs munichois ont utilisé une approche d’édition génétique qui n’avait jamais été utilisée auparavant dans le cadre de modèles MS. « La technologie CRISPR ouvre la possibilité de réaliser des dépistages complets et impartiaux des pertes de fonction dans des modèles de maladies in vivo », explique Kawakami. Jusqu’à présent, les écrans CRISPR à l’échelle du génome ont été largement utilisés dans les recherches liées à la pathogenèse du cancer, mais pas encore en ce qui concerne la SEP.
« Nous avons utilisé un modèle de SEP de rongeur et combiné un écran CRISPR impartial à l’échelle du génome avec des études de validation fonctionnelles in vivo, une microscopie multiphotonique et des expériences mécanistiques in vitro, pour fournir une caractérisation moléculaire précise de l’étape centrale de la pathogenèse de la SEP, l’infiltration des substances autoréactives. Cellules T vers le SNC », explique Kawakami.
Au total, les chercheurs ont identifié 5 inhibiteurs essentiels et 18 facilitateurs essentiels de ce mécanisme.
Fondamentalement, ces régulateurs peuvent être attribués à trois catégories fonctionnelles, nécessaires au passage d’un lymphocyte T du sang au cerveau. L’adhésion des lymphocytes T à l’endothélium des vaisseaux sanguins via la molécule alpha-4 intégrine est un processus important au début de la transmigration. À l’étape suivante, les lymphocytes T sortent du vaisseau sanguin. Leur mouvement est contrôlé par des messagers reconnus par une protéine spécifique, le récepteur de chimiokine CXCR3. La troisième catégorie fonctionnelle concerne les molécules qui régulent la manière dont les lymphocytes T enregistrent les signaux attractifs du sang.
Selon Kerschensteiner, les principaux avantages de l’étude sont doubles. « Notre enquête a confirmé que pour les cellules T autoréactives que nous avons étudiées, les molécules clés du mécanisme sont déjà la cible des traitements contre la SEP et sont utilisées en pratique clinique. » En outre, ajoute-t-il, l’approche adoptée par les chercheurs, qui a désormais été validée également en ce qui concerne la transférabilité à l’homme, peut être appliquée à d’autres questions moins bien comprises, telles que la migration d’autres populations de cellules immunitaires nocives du sang vers le système nerveux.