Les chercheurs de la Mayo Clinic ont développé une nouvelle méthode pour identifier les protéines les plus susceptibles de déclencher une réponse immunitaire – une découverte qui pourrait aider à améliorer les soins de transplantation, la médecine régénérative et d'autres domaines dans lesquels le système immunitaire joue un rôle essentiel. Les résultats, publiés dans Biomatériaux, remettre en question l’hypothèse courante dans le domaine selon laquelle toutes les protéines sont également susceptibles de provoquer des réactions immunitaires.
Certaines protéines peuvent déclencher une réponse très forte même s’il n’en reste que de petites quantités, tandis que d’autres sont beaucoup moins gênantes. Cela nous donne une feuille de route beaucoup plus claire pour concevoir des biomatériaux plus sûrs et plus durables. »
Leigh Griffiths, Ph.D., MRCVS, auteur principal de l'étude et chercheur à la Mayo Clinic
L'approche de l'équipe combine deux facteurs : la quantité de chaque protéine présente et la force avec laquelle elle active le système immunitaire. En intégrant ces mesures, les chercheurs peuvent classer les protéines des plus immunogènes aux moins immunogènes, révélant ainsi celles qui comptent le plus.
Les chercheurs appellent cette mesure le ratio d’immunogénicité, ou ROI. Son application sur des centaines de protéines a révélé des modèles qui n’avaient pas été clairement reconnus auparavant.
L'une des découvertes les plus frappantes concernait les mitochondries, des structures à l'intérieur des cellules mieux connues pour produire de l'énergie. L’étude a révélé que les protéines mitochondriales étaient beaucoup plus susceptibles de provoquer de fortes réponses immunitaires que les protéines provenant d’autres parties de la cellule, représentant plus d’un quart des protéines les plus immunogènes identifiées. Les mitochondries ont probablement évolué à partir d’anciennes bactéries, et cette histoire évolutive peut aider à expliquer pourquoi le système immunitaire semble particulièrement sensible à celles-ci lorsqu’elles y sont exposées.
« Nous pensons que le corps n'a jamais pleinement accepté les mitochondries comme faisant partie de lui-même – elles sont normalement cachées à l'intérieur de la cellule et lorsqu'elles sont exposées, le système immunitaire peut encore les reconnaître comme étrangères », explique le Dr Griffiths.
Les implications s’étendent au-delà de l’ingénierie tissulaire. Les chercheurs affirment que la même stratégie pourrait aider à identifier les cibles immunitaires les plus importantes dans les transplantations d’organes, les maladies infectieuses et la biologie du cancer. En transplantation, par exemple, classer les protéines les plus immunogènes pourrait éventuellement aider les scientifiques à développer de meilleurs biomarqueurs pour détecter plus tôt le rejet ou orienter des thérapies plus ciblées.
Le travail s'aligne également sur l'initiative stratégique Genesis de la Mayo Clinic en faisant progresser la science nécessaire pour créer des produits de médecine régénérative de nouvelle génération. Le laboratoire du Dr Griffiths utilise déjà ces connaissances pour affiner les tissus modifiés destinés à un usage clinique, dans le but d'éliminer les protéines les plus susceptibles de provoquer des réactions immunitaires nocives tout en préservant la structure nécessaire à la guérison et à l'intégration.
« Cette étude comble une lacune critique dans les connaissances », déclare le Dr Griffiths. « Si nous voulons créer des thérapies régénératives et des implants véritablement sûrs et efficaces, nous devons comprendre non seulement ce que le système immunitaire réagit, mais aussi à quoi il réagit exactement. Cette compréhension est ce qui aidera à proposer de meilleurs produits aux patients. »
