Un nouvel outil capable de découvrir l’histoire du développement de certaines cellules immunitaires est désormais disponible gratuitement dans le monde entier. L’outil fournit des informations sur les étapes que traversent les cellules immunitaires chez un individu en bonne santé et sur la manière dont cela peut être affecté par la maladie.
Des chercheurs du Wellcome Sanger Institute et leurs collaborateurs ont créé l’outil, appelé Pissenlit, dans le cadre de l’initiative Human Cell Atlas. Il combine des données génomiques unicellulaires avec des données sur les récepteurs des cellules T et B pour donner une vue complète de la façon dont les cellules immunitaires individuelles se développent.
La recherche, publiée aujourd’hui (13 avril) dans Biotechnologie naturelleégalement utilisé Pissenlit pour découvrir que la recombinaison partielle du génome se produit au cours du développement d’autres cellules immunitaires appelées cellules tueuses naturelles.
Les cellules B et les cellules T sont des types de cellules immunitaires qui sont activées lorsqu’elles reconnaissent des marqueurs, appelés antigènes, qui sont sur ou libérés par des agents pathogènes et le cancer. Ils font partie du système immunitaire adaptatif, qui s’adapte et évolue avec la réponse immunitaire.
Au cours du développement, ces cellules immunitaires passent par un processus connu sous le nom de recombinaison V(D)J (gènes variables, de diversité et de jonction). C’est là que des parties sélectionnées du génome sont coupées et collées au hasard, ce qui donne des récepteurs génétiquement aussi divers que possible et qui ont plus de chances de reconnaître des antigènes étrangers.
Avoir une image complète des étapes de la recombinaison génétique dans les cellules immunitaires permet de mieux comprendre comment notre système immunitaire se développe et comment les maladies l’interrompent.
Pissenlit combine les données de recombinaison génétique des récepteurs V(D)J des cellules B et T avec des données génomiques unicellulaires pour donner une compréhension plus approfondie des changements subis par chaque cellule, jetant un nouvel éclairage sur le développement des cellules T et les origines de B cellules.
C’est la première fois que ces données sont combinées pour voir le processus de développement et peuvent être utilisées pour mieux comprendre comment le système immunitaire produit des cellules en bonne santé et malades. Par exemple, l’outil peut être utilisé pour clarifier davantage ce qui s’est passé dans les maladies qui perturbent le développement des lymphocytes T, telles que certains types de leucémie et d’immunodéficience, dont le SIDA.
Parfois, la recombinaison V(D)J n’est pas complètement terminée et c’est ce qu’on appelle la recombinaison partielle. Auparavant, cela était considéré comme un gaspillage car cela ne semblait pas aider la cellule immunitaire à développer une reconnaissance antigénique. Cependant, en utilisant Pissenlit, l’équipe a découvert que ces recombinaisons partielles se produisent naturellement dans des cellules qui ne sont pas traditionnellement considérées comme faisant partie du système immunitaire adaptatif, telles que les cellules tueuses naturelles.
L’équipe a utilisé Pissenlit pour tracer les événements de recombinaison partielle sous-jacents aux processus de développement de ces cellules et a constaté qu’ils se chevauchent en fait avec des parties de la voie de développement normale des cellules T, mais ont divergé vers un processus différent avant que les récepteurs ne soient complètement réarrangés.
Bien que ce processus doive être étudié plus avant pour bien comprendre le rôle qu’il joue, il met en évidence de nouvelles connaissances sur les facteurs de transcription et les marqueurs de surface impliqués dans ces mécanismes. Il affiche également que Pissenlit peut être utilisé pour mettre en évidence de nouvelles pistes d’investigation.
Nous avons créé Pissenlit comme un outil gratuit qui peut être utilisé ouvertement partout dans le monde, offrant aux chercheurs un autre moyen d’explorer plus en détail les cellules immunitaires. Nous espérons qu’il sera utile à la communauté pour explorer la biologie des lymphocytes dans l’espace unicellulaire, générant de nouvelles connaissances qui aideront à faire progresser notre compréhension du développement et de la fonction des cellules immunitaires dans la santé et la maladie.
Dr Chenqu Suo, premier auteur, Wellcome Sanger Institute
Le Dr Kelvin (Zewen) Tuong, co-auteur principal auparavant du Wellcome Sanger Institute et de l’Université de Cambridge, et actuellement à l’Université du Queensland, a déclaré: «Les récepteurs des cellules B et des cellules T passent par un processus de recombinaison robuste, basé sur par essais et erreurs, mais laisse le résultat de la recombinaison sous forme de codes-barres dans leur matériel génétique. Pissenlit, nommé d’après la plante en raison de la façon dont les cellules immunitaires et les anticorps sécrétés circuleraient dans le corps de la même manière que les graines de pissenlit sont souvent transportées par une rafale de vent, montre ces codes-barres génétiques. Cela nous donne la capacité de voir la trajectoire de développement de ces cellules pour la première fois et nous aide à comprendre les mécanismes génétiques derrière le développement des cellules immunitaires.
Le professeur Menna Clatworthy, co-auteur principal du Wellcome Sanger Institute et de l’Université de Cambridge, a déclaré: « Pissenlit nous donne une vue à plus haute résolution des processus se produisant dans la recombinaison VDJ. Il a identifié une recombinaison partielle dans des types de cellules inattendus, avec des implications importantes pour l’origine du développement d’un sous-ensemble spécifique de cellules B plus innées, appelées cellules B1, chez l’homme.
Le Dr Sarah Teichmann, co-auteur principal de l’Institut Wellcome Sanger et co-fondatrice de l’Atlas des cellules humaines, a déclaré : « L’Atlas des cellules humaines vise à détailler toutes les cellules et leurs interactions à différents stades de la vie, donnant de nouvelles perspectives sur chaque cellule dans le corps humain. Développer de nouveaux outils et plateformes d’analyse, tels que Pissenlitnous permet d’extraire ces informations de l’énorme quantité de données générées par l’Atlas des cellules humaines. Pissenlit est un outil vital et disponible gratuitement qui nous permet de mieux comprendre le système immunitaire.
