Il est relativement facile de connaître l'état de santé d'une cellule : à leur surface, les cellules présentent des fragments de presque toutes les protéines qu'elles contiennent. Cela signifie que le système immunitaire peut reconnaître directement si une cellule a été infectée par un virus ou si elle a été dangereusement altérée par une mutation.
D'innombrables « mâts radio » moléculaires – les molécules MHC-I – sont responsables de la présentation de ces fragments. Ils sont assemblés à l’intérieur de la cellule puis transportés vers la membrane, la couche lipidique entourant la cellule. Ici, les mâts sont ancrés de telle sorte que la cargaison soit tournée vers l'extérieur et puisse être détectée par les troupes du système immunitaire qui patrouillent constamment dans le corps. Si ces troupes détectent des molécules nocives présentées sur les mâts radio du MHC-I, elles tuent la cellule concernée. Il est toutefois nécessaire que les mâts eux-mêmes soient pleinement fonctionnels ; sinon, ce mécanisme risque de ne pas fonctionner et des cellules nocives échapperont au système immunitaire. « Nous avons maintenant découvert un capteur à l'intérieur de la cellule qui garantit que seules les molécules fonctionnelles du CMH-I sont transportées vers la membrane plasmique, tandis que les unités défectueuses sont éliminées », explique le Dr Lina Herhaus, qui menait jusqu'à récemment des recherches sur ce sujet chez Goethe. L'Institut universitaire de biochimie II et dirige désormais un groupe de recherche indépendant au Centre Helmholtz de recherche sur les infections, basé à Braunschweig.
Les cellules produisent continuellement un grand nombre de protéines pour assurer leurs multiples fonctions. Si des erreurs surviennent au cours de ce processus, les molécules affectées sont généralement éliminées. Des récepteurs spécialisés reconnaissent les protéines défectueuses et les acheminent vers des mini-sacs poubelles, où elles sont décomposées. « Dans le cadre de notre étude, nous avons recherché des récepteurs encore inconnus et sommes tombés sur une protéine appelée IRGQ, spécifiquement chargée d'assurer le contrôle qualité des mâts radio MHC-I », explique Herhaus.
Les chercheurs ont utilisé l’interférence génétique pour supprimer la production d’IRGQ. Résultat : des mâts radio défectueux se sont accumulés dans les cellules, dont certains ont également été incorporés dans la membrane cellulaire, avec leurs homologues fonctionnels. « On pourrait en fait s'attendre à ce que des cellules sans IRGQ déclenchent une réponse immunitaire plus faible. Cependant, ce n'est évidemment pas le cas : après avoir analysé diverses tumeurs humaines, nous avons constaté qu'une diminution de l'IRGQ était associée à un meilleur taux de survie des patients atteints d'un cancer du foie », explique Professeur Ivan Đikić de l'Institut de biochimie II, qui a codirigé l'étude avec Herhaus. Les données des patients ont également été confirmées dans un modèle expérimental de souris atteinte d'un cancer du foie : chez les animaux sans IRGQ, le système immunitaire a attaqué les cellules tumorales de manière beaucoup plus agressive ; en conséquence, les rongeurs sans IRGQ ont survécu au cancer beaucoup plus longtemps.
L'IRGQ pourrait représenter une structure cible pour de nouveaux médicaments, au moins pour les carcinomes hépatiques, le deuxième type de cancer le plus mortel au monde.
Nous avons découvert un nouveau mécanisme par lequel les cellules tumorales échappent au système immunitaire. Dans d'autres études, nous examinerons maintenant l'influence de l'IRGQ sur d'autres types de cancer. Nos résultats pourraient être utilisés à l’avenir pour développer de nouvelles thérapies contre le cancer du foie. Un exemple serait d’utiliser des médicaments pour cibler la dégradation de l’IRGQ et ainsi stimuler la réponse immunitaire contre le cancer. »
Professeur Ivan Đikić de l'Institut de Biochimie II
Indépendamment de cela, le mécanisme nouvellement découvert est également passionnant pour la recherche fondamentale. « Nous voulons découvrir l'importance de l'IRGQ pour le fonctionnement du système immunitaire en général, y compris lors d'infections virales », explique Herhaus. « Les résultats de notre étude soulèvent toute une série de questions intéressantes, dont les réponses peuvent approfondir notre compréhension de la défense immunitaire de l'organisme. »
Comment les réductions potentielles de Medicaid pourraient se répercuter en Californie