Mémoire immunitaire des cellules souches sanguines et intérêt dans la recherche contre le COVID-19


  • Fanny Le Brun
  • Actualités Médicales
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Si l’on sait depuis longtemps que l’immunité adaptative a une mémoire, on pensait en revanche que l’immunité innée n’en avait pas. Cependant, de récents travaux ont suggéré que le système immunitaire inné a lui aussi une forme de mémoire et agit plus rapidement et plus efficacement en cas de réinfection. Ceci peut paraître surprenant car la durée de vie des cellules de l’immunité innée, comme les monocytes et les granulocytes, est très courte. Des scientifiques ont alors émis l’hypothèse que cette mémoire était inscrite dans les cellules souches sanguines, dont la durée de vie est très longue, et qui sont à l’origine des différentes cellules immunitaires matures. Des chercheurs du Centre d’immunologie de Marseille-Luminy (CNRS/Inserm/Aix-Marseille Université) et du Centre des thérapies régénératives de l’Université technique de Dresde (Allemagne) ont mis en place une étude chez l’animal pour tenter de vérifier cette hypothèse. Les résultats viennent d’être publiés au mois de mars, dans la revue Cell Stem Cell .

Rôle des cellules souches sanguines dans la mémoire de l’immunité innée

Dans cette étude, des souris ont été exposées au LPS (lipopolysaccharide) présent à la surface de la bactérie E. coli, puis leurs cellules souches sanguines ont été prélevées pour être transférées à d’autres souris dont le système immunitaire avait préalablement été détruit. L’objectif était de reconstituer entièrement leur système immunitaire à partir de ces cellules souches.

Les souris ayant reçu les cellules souches ont ensuite été infectées non pas par E. coli  mais par une bactérie vivante de l’espèce P. aeruginosa . Il a alors été constaté que le taux de mortalité n’était que de 25 % alors qu’il atteignait 75 % chez des souris contrôles, dont les cellules souches n’avaient jamais été exposées à un agent pathogène.

Les résultats de cette étude suggèrent non seulement que les cellules souches sanguines ont une fonction de mémoire, mais que ce mécanisme n’est pas spécifique d’un agent pathogène et s’étend au-delà du seul agent infectieux utilisé pour la première infection. Dans une autre expérience, une première exposition des cellules souches sanguines à un antigène viral a également protégé les souris contre une exposition secondaire à P. aeruginosa . Ainsi, une première exposition à un pathogène semble armer les cellules souches sanguines pour mieux affronter une prochaine infection.

Afin de tenter de comprendre le mécanisme de cette mémoire, les chercheurs ont étudié le génome des cellules souches sanguines des souris infectées. Ils ont ainsi constaté des modifications durables dans son organisation spatiale, susceptibles de modifier l’expression de certains gènes impliqués dans la réponse immunitaire innée. Ainsi, « lors du premier contact avec l’agent pathogène, des gènes requis pour la réponse immunitaire sont en fait durablement mis en avant pour activer rapidement le système immunitaire lors d’une deuxième infection », explique Bérengère de Laval, première auteure de l’étude. L’équipe a ensuite identifié qu’une protéine appelée C/EBP bêta jouait un rôle majeur dans ce changement de structure du génome.

Intérêt dans la lutte contre le COVID-19

Cette découverte pourrait ouvrir des pistes dans la recherche sur le COVID-19 :

  • En ayant un impact significatif sur les futures stratégies de vaccination, notamment celles explorées dans le cadre de la pandémie actuelle,
  • En permettant de faire progresser la recherche sur de nouveaux traitements visant à moduler le système immunitaire.

Par ailleurs, des recherches sont en cours pour évaluer l’intérêt du vaccin BCG contre le COVID-19 car des études épidémiologiques ont montré une corrélation entre le taux de cette vaccination contre la tuberculose et le taux de morbi-mortalité de l’infection au SARS-CoV-2. Or, le vaccin BCG est connu pour induire lui aussi une mémoire immunitaire innée et pourrait agir au niveau des cellules souches sanguines pour offrir un certain degré de protection contre les infections respiratoires. Les récentes découvertes sur les cellules souches sanguines pourraient éclairer les mécanismes en jeu dans cette protection au niveau moléculaire.