Découverte d'une nouvelle fonction pour un acteur important dans la réponse immunitaire

Stephen P. Methot, Astrid Zahn, Javier M. Di Noia, Anne-Marie Patenaude (image : IRCM)Des chercheurs de l'IRCM dirigés par Javier M. Di Noia, Ph. D. et professeur-chercheur au Département de médecine de l'Université de Montréal, ont découvert une nouvelle fonction de l'AID, un enzyme essentiel pour la réponse immunitaire.

 

Cette percée, récemment publiée par la revue scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), contribue à expliquer une maladie génétique rare qui cause un syndrome d'immunodéficience.

L'équipe de recherche à Montréal étudie l'enzyme AID (activation-induced deaminase) qui se trouve dans les lymphocytes B, soit le groupe de globules blancs responsables de la production des anticorps qui servent à combattre les infections). L'AID crée des mutations délibérées dans l'ADN afin de modifier les gènes d'anticorps, ce qui est requis pour produire une réponse immunitaire appropriée. Toutefois, un mauvais fonctionnement de l'AID peut avoir des effets néfastes et mener à certaines mutations d'oncogènes (qui causent le cancer).

« Un des rôles de l'AID est de provoquer la commutation de classe d'anticorps, un mécanisme essentiel pour les réponses immunitaires. La commutation de classe est le processus qui permet aux cellules B de produire différentes classes d'anticorps de façon à ce que le système immunitaire  puisse éliminer une grande variété d'antigènes » a expliqué le Dr Di Noia, directeur de l'unité de recherche sur les mécanismes de diversité génétique à l'IRCM.

L'AID déclenche un mécanisme selon lequel une rupture se produit dans l'ADN, dans les gènes d'anticorps, et un des segments est retiré. Les extrémités de chaque côté de la section retirée doivent être réunis pour réparer le brin d'ADN et, ainsi, produire une nouvelle classe d'anticorps.

« AID est non seulement responsable de déclencher la commutation de classe, mais nous avons aussi découvert qu'il facilite la réparation de l'ADN pendant ce processus. Par ailleurs, nous avons identifié la région de l'enzyme qui contrôle cette nouvelle activité. Ces résultats démontrent que l'AID fournit un lien entre les étapes de dommage et de réparation de l'ADN lors de la commutation de classe » a dit Astrid Zahn, Ph. D., chercheuse associée au laboratoire du Dr Di Noia et première auteure de l'étude.

« Notre étude contribue également à expliquer une maladie rare nommée syndrome d'hyper-IgM de type 2 (HIGM2) qui est causé par des mutations affectant l'AID. Cette maladie fait partie d'une famille de troubles génétiques selon laquelle les patients produisent seulement des immunoglobulines M (la classe d'anticorps produite par défaut par les lymphocytes B), sans produire aucune autre classe d'anticorps suscitée lors d'infections. Cela compromet de façon considérable la capacité du système immunitaire à lutter contre les maladies infectieuses » a ajouté la Dre Zahn.

Dans le génome humain, deux copies (ou allèles) d'un gène existent pour chaque protéine, soit une copie provenant de chaque parent. HIGM2 est habituellement causé par une absence totale d'AID puisque les deux allèles du gène sont désactivés. Cependant, dans environ 10 % des patients, un seul allèle d'AID est muté. Cet enzyme muté est donc dominant, car il cause la maladie malgré la présence simultanée d'AID normal dans le lymphocyte B. Les chercheurs ont constaté que toutes les variantes mutées d'AID manquaient précisément la région identifiée par leur étude comme étant importante pour la réparation de l'ADN.

« Chez les patients atteints d'HIGM2, l'absence de cette région rend l'AID exceptionnellement efficace pour endommager l'ADN sans avoir la capacité de déclencher les mécanismes nécessaires pour la réparation. Par conséquent, l'AID muté perturbe le mécanisme normal de commutation de classe et devient toxique pour les lymphocytes B, causant ainsi le syndrome d'immunodéficience » a conclu le Dr Di Noia.

À propos de l'étude :
Les travaux du Dr Di Noia ont été subventionnés par les Instituts de recherche en santé du Canada et le Programme des chaires de recherche du Canada. Le projet a été mené à l'IRCM par Astrid Zahn, Anil K. Eranki, Anne-Marie Patenaude, Stephen P. Methot, Paul Foster et Javier M. Di Noia, en collaboration avec Ramiro E. Verdun, Ph. D., de la Miller School of Medicine à la University of Miami, ainsi que la Dre Anne Durandy de l'Hôpital Neckers-Enfants malades à Paris.

Pour plus d'information, veuillez consulter le sommaire de l'article publié en ligne par PNAS.

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