Pouvons-nous pirater le système immunitaire ?

Dans un laboratoire de Biodonostia, on a dit que le système immunitaire est comme les deux faces de Jano, en se référant au dieu romain qui est mentionné quand quelque chose a deux aspects totalement différents. En fait, le système immunitaire nous protège des infections extérieures et aide plusieurs systèmes pour que le corps fonctionne correctement, mais il est également à l'origine de certains problèmes de déséquilibre. Les allergies ou les maladies auto-immunes qui agissent contre les tissus naturels en sont des exemples. Une panne du système peut également contribuer au cancer si elle ne supprime pas complètement les cellules tumorales. Pour tout cela, le XXI est de contrôler le système immunitaire. Un des principaux objectifs de la science médicale du XXe siècle.

Mais comment pouvons-nous le contrôler ?

Il existe deux principales voies de contrôle du système immunitaire : renforcer son effet inhibiteur et éviter une réponse anormale du système. Cependant, pour développer des traitements qui affectent le système immunitaire, il est nécessaire de bien connaître son fonctionnement.

Les scientifiques se concentrent sur cela et dans la dernière décennie ont découvert un mécanisme de communication entre les cellules éloignées. Grâce à elle, une cellule peut envoyer des messages à d'autres cellules par des fluides corporels (sang, liquide céphaloïde, urine, salive, etc. ). Ces messages sont appelés vésicules extracellulaires.

Comment fonctionnent les vésicules extracellulaires ?

Les vésicules extracellulaires sont de petites sphères à membranes plasmatiques que toute cellule vivante peut éjecter de manière contrôlée. La cellule émettrice « charge » l'information (lipides, protéines, glycoprotéines et petits ARNs) dans les vésicules et les expulse de la cellule. Quand ils sont reçus, par l'information qu'ils contiennent, ils auront une certaine influence sur la cellule cible. Nous pouvons dire qu'il équivaut au service de messagerie utilisé par les mobiles : le système de vésicules extracellulaires serait « WhatsApp cellules », c'est-à-dire des messages courts, concis et rapides entre un émetteur et un ou plusieurs récepteurs.

Les vésicules extracellulaires permettent la relation entre les cellules non contiguës. Ils portent des messages expulsés par la cellule émettrice et peuvent provoquer des changements dans le code génétique et dans le phénotype de la cellule cible. Par conséquent, ils conditionnent l'activation ou l'inhibition de la cellule cible.

Décryptage du message vésiculaire

Le principal objectif actuel est de déchiffrer le message que les vésicules transportent d'une cellule à l'autre du système immunitaire dans les maladies cardiovasculaires, les maladies du système nerveux et le cancer, entre autres, et de le comparer à ce qui se passe chez les personnes saines. Nous savons que les molécules qui transportent les vésicules sont capables de modifier le phénotype ou l'aspect de la cellule cible, ainsi que son code génétique. De plus, les cellules émettrices peuvent enrichir ce contenu vésiculaire pour assurer son effet sur la cellule cible.

En outre, les vésicules extracellulaires sont capables de déclencher une réponse immunitaire parce qu'ils peuvent charger des antigènes dans leur membrane et les présenter aux lymphocytes, donnant un stimulus pour les activer. Toute cette nouvelle connaissance a rendu nécessaire de reconnaître l'existence d'un nouveau mécanisme de régulation cellulaire et la complexité et la flexibilité de la biologie cellulaire face à ce que nous pensons.

Dans les recherches sur le cancer, il a été observé que les vésicules extracellulaires ont un rôle important dans l'extension des tumeurs à un organe ou un tissu distant. Les vésicules libérées par la tumeur facilitent le voyage à d'autres organes et la métastase là. Ces vésicules contiennent des oncoprotéines qui favorisent la fixation de la métastase et l'invasion cellulaire et l'angiogenèse nécessaires pour assurer l'alimentation.

L'objectif est donc de décoder les messages portant les vésicules extracellulaires ou, comme on dit dans l'informatique, de les pirater et de les utiliser au profit des patients.

Comment le système immunitaire peut-il être fait?

Une option peut être par vésicules extracellulaires. La compréhension du système de messagerie utilisé par les vésicules permettrait de freiner les vésicules qui pourraient être nocifs pour l'organisme et promouvoir ou stimuler bénéfiques. En outre, l'orientation des traitements de vésicules extracellulaires aurait un avantage remarquable par rapport aux thérapies immunomodulatrices actuellement utilisées, car elles seraient plus spécifiques et produiraient moins d'effets secondaires.

Résolution des messages de vésicules extracellulaires. Il faut d'abord isoler et étudier les vésicules. Cela permet de comparer les messages portant les vésicules des personnes saines et malades pour identifier les caractéristiques qu'elles partagent et les caractéristiques propres à chacune d'elles.

Pour l'étude des vésicules extracellulaires d'une personne il suffit d'obtenir un petit échantillon des fluides corporels. Normalement, le sang est utilisé, car les vésicules peuvent atteindre tous les organes à travers elle. À partir de cet échantillon, les vésicules peuvent être isolées par différentes techniques. De plus, les techniques d'isolement sont simplifiées pour pouvoir les appliquer dans tous les centres sanitaires. Une fois isolés, on effectue des analyses omiques de vésicules extracellulaires, c'est-à-dire des études détaillées de protéines, lipides, glucides et ARN, pour tenter d'identifier leur origine (quelles cellules ont émises) et comprendre quels messages et où ils portent. Si la majorité du message vésiculaire est nuisible, comme le proinflammatoire ou l'oncogène, des molécules qui agissent sur une partie de ce message sont développées et essayées pour inhiber leur fonction. En revanche, si dans le message des vésicules isolées il y a des facteurs anti-inflammatoires ou des molécules inhibiteurs qui sont bénéfiques pour combattre une maladie, essayez de stimuler leur production.

Par conséquent, les vésicules extracellulaires font l'objet de traitements contre les maladies avec un système immunitaire déséquilibré.

En plus d'être soumis à de futurs traitements, les vésicules extracellulaires peuvent être une voie de traitement. Des vésicules stimulées in vitro sont actuellement utilisées dans deux essais cliniques, tels que la thérapie de soutien, chez les patients atteints de mélanome et de cancer du poumon. D'autre part, au lieu d'utiliser des vésicules naturelles manipulées in vitro, des thérapies utilisant des vésicules synthétiques chargées d'ARN d'interférence et d'interleukines anti-inflammatoires ont également été développées. Les avantages de ces essais concernant les thérapies conventionnelles (cellulaires ou pharmacologiques) sont la tolérance élevée et l'absence d'effets secondaires, ainsi que la possibilité de corriger les vésicules avec une plus grande précision si des récepteurs superficiels sont ajoutés.

Plus d'avantages pour les patients

La connaissance de ce système de messagerie cellulaire nous permet également de suivre les maladies. Comme avec une simple adaptation de la dose d'insuline dans une liste réactive, la recherche sur les vésicules extracellulaires nous amène à quelque chose de similaire. Il est probable qu'en quelques années, un échantillon de sang d'un patient sera placé dans une liste réactive où des vésicules extracellulaires sont capturées, identifiant le message qu'ils portent et reconnaissant l'état de la maladie. En d'autres termes, les vésicules sont la source de biomarqueurs utiles pour le diagnostic ou le suivi de certaines maladies. De nombreuses publications scientifiques garantissent ce bénéfice, fondamental pour les maladies sans biomarqueurs sensibles connus et difficiles à suivre. En outre, obtenir des informations avec un petit échantillon de sang réduit la fréquence des biopsies et des complications ultérieures.

Du désir utopique à la réalité

Dans le développement des maladies se forment principalement des vésicules proinflammatoires. Pour faire face à cette situation, de nouvelles thérapies ont été mises en place: d'une part, ils testent des molécules qui favorisent la production de vésicules anti-inflammatoires et, d'autre part, inhibent les vésicules pro-inflammatoires. Ainsi, la plupart des vésicules extracellulaires seraient anti-inflammatoires, comme chez les personnes saines.

L'Espagne est l'un des meilleurs niveaux d'organisation dans la recherche sur les vésicules extracellulaires. En 2012 a été créé le Groupe Espagnol de Recherche et Innovation Vesiculaire Extracellulaire (GEIVEX), qui réunit plus de 150 chercheurs travaillant dans ce domaine. Les principales lignes de travail sont liées au cancer, au système immunitaire et aux maladies transmissibles. Ils étudient principalement la fonction des vésicules extracellulaires, l'information qu'ils transportent entre les cellules et leur utilisation comme traitements ou biomarqueurs. Les unités de sclérose en plaques et les maladies du foie de l'Institut de recherche sanitaire Biodonostia travaillent activement dans le GEIVEX.

L'un des travaux réalisés par l'unité de sclérose en plaques dans le GEIVEX a été la 3e édition internationale de GEIVEX en septembre 2016. Constitution de la commission organisatrice du Symposium. Le thème principal du symposium était le rapprochement des vésicules à la pratique clinique, essentiellement comme traitement. L'Hôtel NH Collection Aranzazu de San Sebastián a accueilli près de 120 scientifiques, chercheurs et membres d'entreprises intéressées par ce domaine innovant.

Cependant, pour réaliser les applications cliniques des vésicules extracellulaires, il est nécessaire d'abord de réglementer les protocoles de travail. C'est pourquoi, dans une section du symposium, on a discuté de l'unification des méthodes d'isolation vésiculaire de différents tissus ou fluides, des plateformes utilisées pour leur quantification et classification et les analyses omiques, afin d'obtenir des résultats comparables sans erreurs interprétatives.

Un autre volet important du symposium a examiné l'aspect novateur des entreprises biotechnologiques dans l'utilisation de vésicules extracellulaires pour le diagnostic des maladies. Certaines entreprises ont présenté des kits pour isoler, détecter et analyser rapidement et efficacement les vésicules.

Grâce au pari de la Commission d'Organisation Locale, et aussi au Gouvernement Basque, qui a subventionné l'organisation de l'événement, le symposium est devenu un point d'inflexion dans la vision clinique des vésicules extracellulaires. Notre dernière réflexion est la nécessité de rapprocher cette nouvelle connaissance des patients avec un maximum de rapidité, de qualité et de sécurité, objectif de toute recherche.

Bibliographie Bibliographie