Reprogrammer les cellules immunitaires pour lutter contre la tuberculose

«Mycobacterium tuberculosis» est une bactérie invasive responsable de la tuberculose.

«Mycobacterium tuberculosis» est une bactérie invasive responsable de la tuberculose.

Crédit : Thinkstock

En 5 secondes

Le travail novateur de chercheurs canadiens promet de faire des vaccins plus efficaces pour lutter contre la tuberculose et d’autres maladies infectieuses comme la grippe.

Luis Barreiro

Crédit : CHU Sainte-Justine

La tuberculose, une maladie infectieuse qui attaque les poumons, emporte une vie toutes les 20 secondes et 1,5 million de vies chaque année dans le monde. Alors qu’aucune cure n’a été trouvée pendant près d’un siècle, une équipe de chercheurs de Montréal pourrait avoir découvert aujourd’hui une nouvelle arme pour lutter contre ce fléau mondial. Les chercheurs reprogramment les cellules immunitaires ou les «entraînent» de façon à ce qu’elles tuent la tuberculose. Les résultats de cette découverte révolutionnaire paraissent aujourd’hui dans la revue en ligne Cell.

«Il n’existe aucun vaccin efficace contre la tuberculose. Les traitements antibiotiques actuels sont toxiques et ont entraîné l’apparition de souches multirésistantes du bacille tuberculeux. L’ère des antibiotiques touche à sa fin, et nous aurons de graves problèmes avec ces bacilles multirésistants si nous ne cherchons pas une autre solution», explique le principal auteur-ressource de l’étude, Maziar Divangahi, immunologue pulmonaire et spécialiste en immunité antituberculeuse à l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (IR-CUSM).

En collaboration avec Luis Barreiro, généticien à l’Université de Montréal, et son équipe du Centre de recherche du CHU Sainte-Justine affilié à l’UdeM, les chercheurs ont réussi à décortiquer et à déterminer les voies génomiques qui permettent d’améliorer la réponse immunitaire innée à la tuberculose.

Jusqu’à présent, pour créer un vaccin antituberculeux, nous nous concentrions principalement sur les cellules T (qui sont impliquées dans les capacités adaptatives de notre réponse immunitaire et sont dotées d’une mémoire) et nous obtenions des résultats très décevants, aussi bien avant que pendant les essais cliniques. Maintenant, les équipes de Maziar Divangahi et de Luis Barreiro ont prouvé, pour la première fois, qu’en administrant le vaccin BCG à des souris de façon à ce qu’il ait accès à leur moelle osseuse, on pouvait reprogrammer leurs cellules souches. Ce sont ces cellules primitives qui créent nos cellules immunitaires, y compris les capacités innées de notre réponse immunitaire, le premier moyen de défense du corps contre la tuberculose.

Des cellules entraînées à éradiquer la TB

Le système inné – qui passe par les cellules souches de la moelle osseuse – mobilise les macrophages, un type de globules blancs qui engloutissent et tuent les bactéries invasives comme la Mycobacterium tuberculosis (MTB) responsable de la tuberculose. Ce sont les premiers répondants du système immunitaire.

Toutefois, la MTB désamorce l’instinct de tueur des macrophages et s’en sert plutôt comme d’un «sanctuaire» pour se reproduire et croître. L’équipe de Maziar Divangahi a étudié ce processus et cherché des moyens de rendre les macrophages plus efficaces pour tuer la bactérie MTB. En gardant cet objectif en tête, l’équipe a administré le vaccin BCG à des souris au cours d’une série d’expériences et a observé que le BCG était capable de reprogrammer ou d’«éduquer» les cellules souches de la moelle osseuse des souris pour qu’elles prolifèrent et créent des macrophages tueurs de MTB.

«Même si nous avions prouvé que le BCG éduquait les cellules souches pour susciter l’immunité acquise, nous ignorions tout des mécanismes moléculaires qui permettaient à ce mécanisme de protection de se mettre en place», souligne Maziar Divangahi, qui est aussi directeur adjoint du Programme de recherche translationnelle sur les maladies respiratoires à l’IR-CUSM et professeur agrégé de médecine à l’Université McGill.

Pour savoir en quoi consistent ces mécanismes moléculaires, Maziar Divangahi a entamé une collaboration avec Luis Barreiro et son équipe de l’hôpital Sainte-Justine. Leur objectif était de décortiquer les voies génomiques qui permettaient d’améliorer la réponse immunitaire innée contre la tuberculose.

Les chercheurs de l’équipe de Luis Barreiro ont prouvé que les mécanismes de protection étaient inscrits dans les cellules souches, qui les transmettaient aux macrophages. Ils ont aussi repéré l’empreinte génétique des voies protectrices chez les macrophages éduqués qui étaient «activés», c’est-à- dire capables de tuer les agents pathogènes de la tuberculose. «On cherche différents moyens d’élaborer de meilleurs vaccins qui nous permettront d’exploiter la puissance des macrophages et de combattre les infections», précise Luis Barreiro.

«Le vaccin actuel, le BCG, a été créé en 1921 et n’a pas permis de contrôler l’épidémie de tuberculose. Cette étude réorientera complètement nos efforts pour nous permettre de créer un nouveau vaccin antituberculeux», ajoute Marcel Behr, directeur du Centre international de la TB McGill, à Montréal.

Même si les chercheurs et leurs collègues se montrent très optimistes à l’idée que cette nouvelle approche permette de créer un vaccin efficace pour lutter contre la tuberculose et éventuellement d’autres maladies infectieuses, Maziar Divangahi tient à nous mettre en garde : «Ce n’est que la pointe de l’iceberg et beaucoup d’autres études seront nécessaires pour que nous puissions exploiter le plein pouvoir des cellules souches en immunité afin de combattre les maladies infectieuses.».

À propos de l’étude

L’article «BCG educates hematopoietic stem cells to generate protective innate immunity against tuberculosis», écrit par Eva Kaufmann, Joaquin Sanz, Jonathan L. Dunn, Nargis Khan, Laura E. Mendonça, Alain Pacis, Fanny Tzelepis, Erwan Pernet, Anne Dumaine, Jean-Christophe Grenier, Florence Mailhot-Léonard, Eisha Ahmed, Jad Belle, Rickvinder Besla, Bruce Mazer, Irah L. King, Anastasia Nijnik, Clinton S. Robbins, Luis B. Barreiro et Maziar Divangahi, est paru le 11 janvier 2018 dans la revue Cell. Cette étude est financée par les Instituts de recherche en santé du Canada.

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