Un meilleur modèle pour les maladies liées aux neutrophiles

Neutrophile en interaction avec le SARS-CoV-2. Crédit: Adobe Stock Photos

Neutrophile en interaction avec le SARS-CoV-2. Crédit: Adobe Stock Photos

Les neutrophiles sont des cellules immunitaires essentielles pour la défense antibactérienne, mais ils peuvent aussi exacerber de nombreuses maladies, peut-être même le COVID-19. La spécificité et l’efficacité des approches traditionnelles d’étude des neutrophiles dans les modèles animaux sont limitées. Les chercheurs de l’EPFL ont élaboré un nouveau modèle permettant d’étudier le rôle des neutrophiles dans le contexte de la maladie.

Alors que la pandémie de COVID-19 continue à se propager, les chercheurs se concentrent sur la biologie du virus, son mécanisme d’action et les traitements possibles. L’une de leurs cibles est un groupe de cellules appelées «neutrophiles», dont on sait qu’ils infiltrent les voies respiratoires des patients décédés du COVID-19.

L’idée développée est que lorsqu’ils tentent de lutter contre le virus, les neutrophiles pourraient aggraver les symptômes de la maladie en envahissant les poumons et en exacerbant l’inflammation locale. Afin d’en avoir le cœur net, les chercheurs peuvent utiliser un modèle de souris dont les neutrophiles sont supprimés par des anticorps «antineutrophiles».

Cette approche est très répandue pour étudier les neutrophiles dans différentes conditions, comme les maladies auto-immunes, les infections ou inflammations chroniques, la cicatrisation des plaies et même certains types de cancers. Toutefois, le modèle d’élimination des neutrophiles n’est efficace que partiellement, il manque de spécificité et n’a pas une durabilité suffisante.

Neutrophile doté de son noyau segmenté typique. Au niveau du noyau, une protubérance a une action à double tranchant: d’un côté, le neutrophile la dégaine pour tuer les pathogènes, de l’autre, il peut arriver qu’elle endommage les tissus et exacerbe les maladies. Crédit: Etienne Meylan, EPFL

Récemment, une équipe de chercheurs dirigée par Etienne Meylan à l’EPFL a identifié la source du problème et a développé un modèle alternatif qui résout ces lacunes. Leurs travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.

Lorsqu’on essaie d’éliminer les neutrophiles chez la souris, la moelle osseuse de l’animal en produit de nouveaux, ce qui réduit à néant tout l’intérêt du modèle. À présent, les chercheurs ont identifié ces neutrophiles et ont déterminé que leur survie est due au fait qu’ils sont moins susceptibles d’être visés par les anticorps.

Pour y remédier, les chercheurs ont développé une stratégie de double élimination par les anticorps qui améliore l’élimination des neutrophiles. Cette méthode augmente le taux d’élimination des anticorps, entraînant une réduction profonde, spécifique et durable du nombre de neutrophiles dans le sang et les tissus.

«Notre étude peut être utile pour évaluer l’importance fonctionnelle des neutrophiles dans les infections chroniques ou aiguës, les inflammations ou les cancers», explique Etienne Meylan. «En particulier, les modèles de souris transgéniques de l’infection par le SARS-CoV-2 couplés à nos stratégies standard d’élimination des neutrophiles peuvent nous aider à établir un lien de causalité entre ce type de cellules immunitaires innées et le COVID-19.»

Autres contributeurs

  • Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV)
  • Swiss Cancer Center Léman
  • INSERM, France
  • Massachusetts General Hospital Research Institute
  • Université Duisburg–Essen
Funding

Fonds National Suisse de la Recherche Scientifique

Fondation ISREC

Fondation Chercher et Trouver

Fondation Nuovo Soldati

MGH ECOR

NIH

Fondation pour la Recherche Médicale

Institut national du cancer français

Ligue contre le cancer

LABEX DevWeCan

References

Gael Boivin, Julien Faget, Pierre-Benoit Ancey, Aspasia Gkasti, Julie Mussard, Camilla Engblom, Christina Pfirschke, Caroline Contat, Justine Pascual, Jessica Vazquez, Nathalie Bendriss-Vermare, Christophe Caux, Marie-Catherine Vozenin, Mikael J. Pittet, Matthias Gunzer, Etienne Meylan. Durable and controlled depletion of neutrophils in mice. Nature Communications 02 June 2020. DOI: 10.1038/s41467-020-16596-9