L'immunologie synthétique, un domaine de recherche innovant qui pourrait conduire à des approches et méthodes fondamentalement nouvelles dans le traitement des maladies infectieuses et du cancer, est le sujet d'un article dans la rubrique « Perspectives » de la revue « Nature Nanotechnology ». Les chercheurs de Heidelberg, les professeurs Kerstin Göpfrich, Michael Platten, Friedrich Frischknecht et Oliver T. Fackler, décrivent ici une approche dite « bottom-up » qui utilise la boîte à outils de la nanotechnologie et de la biologie synthétique pour construire des systèmes à partir de blocs de construction moléculaires et les doter spécifiquement de fonctions immunitaires. Les experts dans les domaines de la biologie synthétique, de la neuroimmunologie, de la parasitologie et de la virologie mènent leurs recherches à l'université de Heidelberg, aux hôpitaux universitaires de Heidelberg et de Mannheim, au centre allemand de recherche sur le cancer et à l'institut Max Planck de recherche médicale.
Dans la nouvelle approche ascendante de l'immunologie synthétique, les fonctions immunitaires complexes ne sont plus créées par la modification de cellules ou de molécules existantes, mais proviennent plutôt de blocs de construction moléculaires tels que des composants nanométriques ou des cellules artificielles assemblées en systèmes complexes. Le processus s'appuie sur des technologies et des techniques de biologie synthétique telles que la conception de protéines et de peptides, la synthèse de polymères ainsi que la modification de l'ADN/ARN et l'origami ADN/ARN – les « plis » tridimensionnels de brins d'ADN ou d'ARN – pour produire des nanostructures fonctionnelles.
Comme le soulignent les auteurs dans leur article paru dans la section « Perspectives » de « Nature Nanotechnology », la nouvelle approche ascendante en immunologie synthétique devrait permettre une précision et un contrôle sans précédent dans la mise en forme des fonctions immunitaires. En fabriquant des composants immunitaires à partir de zéro, les réponses immunitaires peuvent être conçues sur mesure avec une grande spécificité et une grande efficacité. Cela ouvre des approches révolutionnaires dans le développement de nouvelles thérapies et de nouveaux vaccins qui contournent les contraintes des approches traditionnelles, comme les effets secondaires indésirables ou l'efficacité limitée dans le temps.
Les chercheurs de Heidelberg sont convaincus que l’approche bottom-up promet non seulement de meilleures approches et méthodes thérapeutiques, mais qu’elle peut également repousser les limites futures du possible dans le traitement de maladies complexes. Le développement ultérieur de ce domaine de recherche pourrait conduire au développement d’effecteurs immunitaires entièrement synthétiques qui, selon cette vision, pourraient ensuite prévenir et traiter des maladies.
Nous nous trouvons à un tournant dans le traitement et la prévention des maladies infectieuses et du cancer. Les synergies entre la biologie synthétique et l'immunologie ouvrent de nombreuses possibilités qui pourraient un jour créer une base entièrement nouvelle pour la gestion des maladies.
Dr Kerstin Göpfrich, professeur, Université de Heidelberg
FrançaisLa biologiste moléculaire Kerstin Göpfrich, nommée professeure auprès de Ruperto Carola en 2022, dirige le groupe de recherche « Ingénierie biophysique de la vie » au Centre de biologie moléculaire de l'Université de Heidelberg (ZMBH) ; il est également basé à l'Institut Max Planck de recherche médicale. Michael Platten est directeur médical du département neurologique de l'hôpital universitaire de Mannheim et directeur du Centre de neurosciences translationnelles de Mannheim à la faculté de médecine de Mannheim de l'Université de Heidelberg, où il est professeur depuis 2016. Au Centre allemand de recherche sur le cancer, il dirige l'unité de coopération clinique Neuroimmunologie et immunologie des tumeurs cérébrales. Le parasitologue Friedrich Frischknecht et le virologue Oliver T. Fackler mènent des recherches au Centre de recherche intégrative sur les maladies infectieuses (CIID) situé au département des maladies infectieuses de l'hôpital universitaire de Heidelberg. Le professeur Frischknecht est professeur de parasitologie intégrative depuis 2014 ; Le professeur Fackler, également professeur à la faculté de médecine de l'université de Heidelberg, dirige le domaine de recherche en virologie intégrative depuis 2007.
