Au début de la pandémie Covid-19, les informations ont commencé à couler sur qui était plus à risque d'un résultat dangereux de l'infection. Hommes. Ceux de plus de 65 ans. Fumeurs. Ceux avec obésité.
Il s'avère que ces catégories de personnes apparemment indépendantes ont une chose en commun: une signature de la dérégulation immunitaire. Une nouvelle étude dirigée par des chercheurs de Stanford Medicine, publiée le 17 juin Immunitémontre qu'une signature de gène commune de la santé immunitaire ou du dysfonctionnement prédit de graves résultats de l'infection. Cette signature d'une mauvaise santé immunitaire est présente chez les personnes ayant des facteurs de risque connus tels que le fumeur ou le fait d'avoir un indice de masse corporelle élevé, avant même de rencontrer un virus ou des bactéries. Et il semble être modifiable.
Nous ne savons pas à quoi ressemble un système immunitaire sain. Comment le quantifiez-vous ?. Ce travail est une étape vers la capacité de quantifier la santé immunitaire. «
Purvesh Khatri, PhD, professeur d'informatique biomédicale à l'Institut d'immunité, de transplantation et d'infection et auteur principal de l'étude
La signature du gène découvert par Khatri et ses collègues prédit également la réponse au traitement chez les patients atteints de septicémie bactérienne, de brûlures ou d'asthme, ont-ils trouvé. Savoir si le système immunitaire d'une personne est sain ou dérégulé pourrait aider les fournisseurs à choisir les médicaments les plus susceptibles d'aider.
Un ensemble connu de gènes
Les chercheurs ont découvert un ensemble de gènes immunitaires il y a plus de dix ans, lorsqu'ils recherchaient des changements dans l'expression des gènes qui se produisent après que les gens soient infectés par différents virus. Lorsque Covid-19 a émergé, ils ont constaté que les niveaux d'expression d'un sous-ensemble de 42 de ces mêmes gènes prédisaient de la même manière comment les gens réagissaient au nouveau virus – s'ils étaient susceptibles d'avoir une infection légère ou sévère.
Dans leur nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé plusieurs ensembles de données publiques existants qui comprenaient des informations sur les infections et les résultats des patients ainsi que les données d'expression génique. Le plus grand de ces ensembles de données, la Framingham Heart Study, comprenait des données d'expression génique de plus de 5 000 adultes avec une gamme de conditions de santé et de démographie différentes. Les données de cette étude ont montré que la dérégulation immunitaire était présente même en l'absence d'infection chez les personnes présentant des facteurs de risque de réponses immunitaires graves telles que le tabagisme; être plus âgé ou masculin; avoir un IMC plus élevé; ou souffrant de diabète. Les données de l'étude de Framingham ont également montré que la dérégulation immunitaire était associée à une probabilité plus élevée de mourir de toute cause – même lorsque les chercheurs ont pris en compte le fait que bon nombre des facteurs de risque augmentent également les taux de mortalité.
Sur les 42 gènes immunitaires qui composent ce panel de santé ou de dérégulation immunitaire, les chercheurs les classent en quatre groupes. Deux de ces groupes sont protecteurs contre les résultats d'infection graves et deux exacerbent les mauvais résultats. C'est le rapport entre ces mauvaises et bonnes réponses immunitaires qui semblent avoir une importance, a déclaré Khatri.
Les grappes de réponse immunitaire mauvaise incluent des gènes exprimés dans les cellules immunitaires appelées neutrophiles, qui jouent de nombreux rôles dans le système immunitaire. Certains types de neutrophiles semblent être de mauvais acteurs, a déclaré Khatri, faisant des choses comme supprimer l'action d'autres cellules immunitaires utiles telles que les cellules T. Les bons gènes de réponse immunitaire incluent ceux exprimés dans les cellules T, les monocytes et les cellules NK, toutes les différentes formes de cellules immunitaires.
« Cette biologie sous-jacente nous dit que différents bras du système immunitaire contribuent à la santé globale de différentes manières », a déclaré Khatri.
Améliorer la santé immunitaire
Khatri et ses collègues ont également constaté que cette signature immunitaire pouvait être modifiée. En regardant des sous-ensembles de personnes de l'étude de Framingham, ils ont constaté que la santé immunitaire s'améliorait chez les anciens fumeurs qui avaient arrêté de fumer cinq ans ou plus auparavant par rapport aux fumeurs actuels ou plus récents, et chez les personnes atteintes de diabète dont la glycémie était contrôlée par rapport à ceux qui ont un taux de sucre dans le sang plus élevé. Ils ont également examiné les données d'une étude différente dans laquelle les personnes en surpoids ont été randomisées pour suivre une alimentation restreinte en calories. Ils ont constaté que ceux qui réduisaient les calories dans leur alimentation avaient abaissé la dérégulation immunitaire que ceux qui n'ont pas mangé de réduire les calories dans leur alimentation.
Actuellement, les chercheurs examinent la signature immunitaire chez les patients souffrant de maladies chroniques telles que les maladies cardiaques. Ils veulent également explorer comment l'exercice et différents types d'aliments modifient les signatures. En fin de compte, a déclaré Khatri, il espère que cette signature pourrait être utilisée dans la clinique pour capturer un instantané de la santé immunitaire d'une personne et pointer des moyens de s'améliorer.
« Il s'agit d'une métrique pour la santé immunitaire », a-t-il déclaré. « Maintenant, nous avons un moyen de mesurer: mon système immunitaire est-il sain? Est-il déréglé? »
Les chercheurs de l'Institut de biologie des systèmes ont contribué aux travaux.
L'étude a été financée par les National Institutes of Health (subventions 1U19ai109662 et U19ai057229) et la Fondation Bill et Melinda Gates.
