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Les cancers sous pression : visualiser l’action du système immunitaire sur l’évolution des tumeurs

Cancérogenèse : Surexpression de TRF2, marqué en vert, dans les vaisseaux tumoraux, marquage rouge, dans un cancer ovarien. ©Inserm/Wagner, Nicole, 2014

À mesure que les tumeurs se développent, elles évoluent génétiquement. Comment le système immunitaire agit-il en présence de cellules tumorales ? Comment exerce-t-il une pression sur la diversité génétique des cellules cancéreuses ? Des chercheurs de l’Institut Pasteur et de l’Inserm, ont capté par vidéo in vivo l’action des cellules immunitaires lors de la prolifération de cellules cancéreuses, grâce à un marquage élaboré de coloration spécifique. Ces résultats seront publiés le 23 novembre 2018 dans la revue Science Immunology. Au fur et à mesure de leur prolifération incontrôlée, les cellules tumorales accumulent de nouvelles mutations et des modifications de leur génome. Ce processus progressif implique que chez un même patient, il existe une importante diversité génétique parmi les cellules cancéreuses. Si les cellules du système immunitaires et notamment les cellules T peuvent potentiellement éliminer ces cellules anormales, la diversité tumorale peut s’avérer délétère car elle rend difficile l’action du système immunitaire et peut rendre inefficaces certaines thérapies. Comprendre cette course effrénée entre évolution tumorale et réponse immunitaire est la clef du succès des futures immunothérapies. Les chercheurs de l’unité Dynamique des réponses immunes (Institut Pasteur / Inserm), dirigée par Philippe Bousso, en collaboration avec Ludovic Deriano, responsable de l’unité Intégrité du génome, immunité et cancer (Institut Pasteur) ont étudié comment les réponses immunitaires qui se développent spontanément contre les tumeurs modifient cette hétérogénéité tumorale. Ils ont montré par quels mécanismes les réponses immunitaires peuvent réduire très fortement la diversité tumorale et ainsi favoriser l’émergence de cellules tumorales plus homogènes génétiquement. Dans cette étude, les chercheurs sont parvenus à marquer de couleurs différentes chaque sous-clone de cellules cancéreuses chez un modèle murin. En suivant cet éventail de couleurs, ils ont pu ainsi caractériser dans le temps et dans l’espace, l’évolution de l’hétérogénéité tumorale. Ils ont pu de plus observer les contacts qu’ont les cellules T avec les cellules cancéreuses et déterminer comment une partie des cellules tumorales sont détruites. Ces travaux mettent en lumière l’effet drastique que peut avoir le système immunitaire pour façonner la tumeur en réduisant son hétérogénéité. Ce même effet sur l’hétérogénéité des cellules tumorales a également été observé lors de traitements fondés sur la levée de freins du système immunitaire, des immunothérapies dont le développement a été récompensé cette année par le prix Nobel de Médecine et de Physiologie. Ces travaux montrent que la prise en compte des interactions entre immunothérapies et hétérogénéité tumorale pourrait aider à définir les meilleures combinaisons et séquences thérapeutiques.

Visualisation de l’action des cellules immunitaires colorées. Cette vidéo représente en gris les cellules tumorales. En violet, les cellules T spécifiques de la tumeur, ont des contacts avec les cellules cancéreuses et les détruisent. Les cellules tuées apparaissent en bleu. En vert, les cellules de contrôle circulent mais ne tuent pas les cellules tumorales. © Institut Pasteur / Philippe Bousso

Visualisation des différents amas de différents clones de cellules cancéreuses. Cette vidéo illustre comment les sous-clones de la tumeur marqués chacun par une couleur différente (bleu, orange ou vert) se développent au sein de la moelle osseuse. Les vaisseaux apparaissent en blanc. © Institut Pasteur / Philippe Bousso

 
Ces travaux ont été financés en plus des organismes cités plus haut, par la Fondation de France, l’Inca et par l’ERC (European Research Council).

Cancer du foie et virus de l’hépatite C (VHC) : intérêt de maintenir dans des programmes de dépistage les patients cirrhotiques guéris de l’infection virale par interféron ou antiviraux directs

Le Pr Pierre Nahon, du service d’Hépatologie de l’hôpital Jean-Verdier, AP-HP et le Pr Etienne Audureau du service de Santé Publique de l’hôpital Henri-Mondor, AP-HP avec l’Université Paris 13, l’Inserm et Sorbonne Paris Cité, ont rapporté les résultats d’une étude prospective observationnelle réalisée au sein de la cohorte ANRS CO12 CirVir. Cette dernière décrit l’évolution de patients atteints de cirrhose compensée liée aux infections par le virus de l’hépatite C, inscrits dans des programmes de dépistage du cancer du foie ou carcinome hépatocellulaire (CHC) et traités par interféron avant 2014 ou antiviraux directs (AVD) depuis cette date. Les résultats, publiés dans la revue Gastroenterology en novembre 2018, montrent que si le risque de cancer du foie est fortement diminué après éradication virale chez ces malades, il persiste néanmoins et justifie de maintenir les patients avec cirrhose virale C guérie dans des programmes de dépistage. Cette étude confirme également les bénéfices de la guérison virologique sur le risque de cancérisation hépatique quel que soit le type de traitement antiviral. Les antiviraux directs (AVD) dirigés contre le virus de l’hépatite C (VHC) ont révolutionné la prise en charge des patients infectés depuis leur mise à disposition en 2014 en France. Assurant la guérison virologique chez près de 100% des patients aujourd’hui au prix de peu d’effets secondaires, leur bénéfice à long terme est encore inconnu. Le risque de cancer du foie ou carcinome hépatocellulaire (CHC) est la complication la plus redoutée chez ces patients lorsque le VHC a induit une cirrhose. Des données anciennes, obtenues avant l’ère des AVD lorsque les traitements à base d’interféron très contraignants ne permettaient de guérir que moins de 50% des patients, avaient suggéré une diminution du risque de CHC en cas d’éradication virologique. Par ailleurs, des rapports initiaux contradictoires associant des taux de cancers du foie paradoxalement élevés et la prise de ces AVD avaient semé le doute dans la communauté médicale. La cohorte ANRS CO12 CirVir est la plus ancienne cohorte prospective de patients infectés par les virus des hépatites B et C soutenue par l’ANRS[1]. Entre Mars 2006 et Décembre 2012, 1 353 patients avec cirrhose, non compliquée et histologiquement prouvée ayant pour origine une infection par le virus de l’hépatite C ont été inclus dans 39 centres français. Tous ces patients ont été inscrits dans des programmes de dépistage du CHC comme cela est recommandé, avec réalisation d’une échographie du foie tous les 6 mois. Les patients ont été suivis jusqu’en décembre 2016, ce qui permet l’analyse avec un recul médian de plus de 5 ans. Les chercheurs ont pu analyser l’incidence du CHC au cours des deux ères thérapeutiques successives (interféron puis AVD). Les analyses confirment que si le risque de cancer du foie est fortement diminué après éradication virale quel que soit le type de traitement (il est divisé par un facteur 4 environ), il persiste néanmoins et justifie de maintenir dans des programmes de dépistage les patients avec cirrhose virale C guérie. Les données de la cohorte CirVir rapportées dans cette étude ont par ailleurs permis d’apporter des réponses concernant le risque de cancer du foie sous AVD. Ce dernier n’est en effet pas augmenté par rapport à l’ère de l’interféron lorsqu’un certain nombre de facteurs confondants sont pris en compte dans les analyses. Ces résultats sont d’autant plus rassurants qu’ils ont été observés dans une cohorte prospective multicentrique suivie sur le long terme, ce qui a permis la réalisation d’analyses statistiques complexes et exhaustives au cours de différentes ères thérapeutiques. La cohorte ANRS CO12 CirVir, de par son caractère longitudinal prospectif, a permis ces dernières années d’étudier les facteurs associés à la survenue des principales complications cliniques chez les patients avec cirrhose. Près d’une vingtaine de travaux basés sur les données recueillies prospectivement dans l’ensemble des services d’Hépatologie du territoire sur 10 ans ont été publiés dans des revues internationales et couvrent des champs aussi larges que le carcinome hépatocellulaire, les infections bactériennes, les cancers extra-hépatiques ou les pathologies cardio-vasculaires.

[1] La cohorte ANRS CO12 CirVir, cohorte prospective multicentrique de patients atteints de cirrhose virale B et/ou C non compliquée, a été initiée en 2006 et a inclus 1 822 patients. Le suivi des patients a pris fin en 2017 et une grande partie d’entre eux ont désormais été inclus dans la cohorte ANRS CO22 HEPATHER.

Un récepteur des sels biliaires contrôle la réplication du virus de l’hépatite B

 Hépatite en voie de guérison : foyers de macrophages contenant de la bile et des pigments. ©Inserm/Hadchouel, Michelle, 1990

Des chercheurs du CIRI – Centre international de recherche en infectiologie de Lyon (Inserm, CNRS, ENS de Lyon et Université Claude Bernard Lyon 1) soutenus par l’ANRS montrent le lien entre l’activation d’un récepteur des sels biliaires présent dans les cellules du foie et la diminution de la réplication du virus de l’hépatite B chez des souris infectées par ce virus. Cette étude coordonnée par le Pr. Patrice André (Université Claude Bernard Lyon 1) vient de faire l’objet d’une publication dans la revue The FASEB journal.

Malgré l’existence d’un vaccin efficace et bien toléré, l’hépatite B due à l’infection par le virus de l’hépatite B (VHB) reste un problème mondial de santé publique avec 250 millions de personnes chroniquement infectées, présentant un haut risque de développer une cirrhose du foie et un cancer. Les antiviraux directs actuels réduisent significativement ce risque de complications mais ne parviennent pas à induire le contrôle de l’infection par les défenses immunitaires de l’hôte, ce qui oblige à un traitement à vie.

Une équipe de chercheurs soutenue par l’ANRS a étudié le rôle du récepteur Farnesoid X (FXR) dans le contrôle de l’infection par le VHB. FXR est un récepteur nucléaire du foie qui est activé par les sels biliaires et dont la principale fonction connue est de contrôler la synthèse et l’excrétion des sels biliaires dans la bile.

Les travaux antérieurs de la même équipe de recherche avaient déjà suggéré une interdépendance entre les sels biliaires et l’hépatite B. Une première partie de l’étude publiée ce mois d’octobre, menée sur des modèles cellulaires in vitro, permet d’en révéler un mécanisme. Une seconde partie effectuée in vivo confirme ces résultats.

En effet, les chercheurs ont pu montrer in vitro que FXR est un facteur de l’hôte favorisant la réplication du VHB. Cette multiplication virale est réprimée en cas d’inhibition de l’expression de FXR ou lors de son activation via des molécules agonistes mimant l’action des sels biliaires.

Puis, dans un modèle de souris infectées par le VHB, les chercheurs ont évalué les effets d’un traitement par agonistes afin d’activer le récepteur FXR. Ils ont alors constaté que la réplication du VHB était moins active chez les souris traitées que chez les souris contrôles. Ce résultat montre pour la première fois in vivo que l’activation du récepteur FXR par une molécule agoniste peut mener à la répression de la réplication du VHB. Enfin, les scientifiques ont également observé que les jeunes souris infectées par le VHB ne répondaient pas au traitement contrairement aux souris adultes.

Ce fait suggère que le manque de maturation de la voie des sels biliaires pourrait participer au risque augmenté d’infection chronique par le VHB observé chez les nouveau-nés et les jeunes enfants.


« Cette étude introduit un nouveau concept, à savoir que le rôle du métabolisme des sels biliaires est plus large qu’attendu et s’étend au contrôle d’au moins une infection virale » commente Patrice André « Les agonistes de FXR pourraient fournir une approche thérapeutique complémentaire pour alléger le fardeau des traitements à vie pour ces patients infectés par le VHB. »

Ce travail a fait l’objet d’un dépôt de brevet par Inserm transfert. « Pour amener en clinique ces avancées et un nouvel agoniste que nous avons identifié, nous avons créé une start-up, EnyoPharma, qui a acquis la licence du brevet. » explique Patrice André qui ajoute : « les résultats d’un essai de phase 1 seront bientôt disponibles et une phase 2 est en préparation. »

Émergence de souches de tuberculose multirésistantes, non détectées par les tests standards

Laboratoire de l’équipe « Infections respiratoires bactériennes : coqueluche et tuberculose ». Unité 1019, Centre d’infection et immunité de Lille. Microscope en fluorescence et visualisation à l’écran du vaccin BCG. ©Inserm/Latron, Patrice, 2017

Alors que les Nations Unies ont annoncé un plan pour éradiquer la tuberculose d’ici 2030, une nouvelle étude démontre l’émergence de souches multirésistantes de cette maladie, non détectées par les tests approuvés par l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Ces travaux d’une équipe internationale codirigée par Philip Supply, chercheur CNRS au Centre d’infection et d’immunité de Lille (CNRS/Inserm/Institut Pasteur de Lille/Université de Lille), sont publiés dans The Lancet Infectious Diseases le 13 octobre 2018. Ils font écho à un autre article paru dans The New England Journal of Medicine le 26 septembre, proposant un nouvel algorithme de détection de résistances de souches de tuberculose.

Le 26 septembre dernier, les Nations Unies ont convenu de lever 13 milliards de dollars annuels afin d’éradiquer la tuberculose d’ici 2030. Avec 10 millions de nouveaux cas et 1,6 millions de morts en 2017, elle est la première maladie infectieuse au monde, devant le VIH. Plus de 450000 nouveaux cas de tuberculose multiresistante aux antibiotiques sont apparus, dont seulement 25% ont été détectés.

Une étude d’une équipe de recherche internationale[1] co-dirigée par Philip Supply, chercheur CNRS au Centre d’infection et d’immunité de Lille (CNRS/Inserm/Institut Pasteur de Lille/Université de Lille), souligne la gravité de ce problème de sous-détection, notamment en Afrique du Sud.

Ces travaux publiés dans The Lancet Infectious Diseases montrent que des souches de Mycobacterium tuberculosis (bactérie responsable de la maladie) isolées dans ce pays portent une combinaison particulière de mutations les rendant résistantes notamment aux deux antibiotiques principaux prescrits en première intention, la rifampicine et l’isoniazide.

Cette résistance combinée n’est pas détectée par les tests standards recommandés par l’OMS : la région génétique portant une mutation singulière de résistance à la rifampicine n’est pas couverte par le test ADN, et la résistance au traitement associée à cette mutation n’est pas repérée par le test de culture. Cette non-détection entraîne des traitements de première intention inefficaces chez les patients, une mortalité et une contagion accrues, et l’acquisition de résistances additionnelles à d’autres antibiotiques.

Les chercheurs ont notamment détecté la présence de mutations probables de résistance à la bédaquiline, la molécule la plus récente pour traiter les tuberculoses multirésistantes, apparues juste après le début de son utilisation dans le pays en 2013.

Cette découverte a été réalisée notamment grâce à un nouveau test de dépistage de multirésistance de la bactérie, développé par Genoscreen[2] avec la collaboration de P. Supply. Contrairement au test ADN standard, ce test analyse un large panel de gènes cibles de la bactérie et permet d’identifier des résistances à plus d’une dizaine d’antibiotiques simultanément.

Ces résultats peuvent être obtenus en seulement un à trois jours, au lieu des semaines nécessaires aux tests de culture. Ce test aidera donc à remédier à la sous-détection problématique des tuberculoses multirésistantes. Il bénéficiera d’un nouvel algorithme de détection de mutations de résistance, dont l’efficacité vient d’être démontrée dans une publication dans The New England Journal of Medicine par un autre consortium (CRyPTIC)[3] auquel le Dr Supply et Genoscreen ont participé. Cette étude s’est basée sur l’analyse de 10 000 génomes, ce qui en fait un des plus grands projets de séquençage d’ADN bactérien réalisés à ce jour.  

[1]National Health Laboratory Service, Dr George Mukhari Tertiary Laboratory, Pretoria, Sefako Makgatho Health Sciences University, Pretoria, and Gauteng Department of Health, Hatfield, Afrique du Sud ; National Reference Laboratory, Ministry of Health, Mbabane, Swaziland; Forschungszentrum Borstel and German Center for Infection Research, Borstel Site, Borstel, Allemagne ; Institute of Tropical Medicine and University of Antwerp, Antwerp, Belgique ; Université Catholique de Louvain, Bruxelles, and Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgique

[2]Entreprise spécialisée en génomique, située sur le campus de l’Institut Pasteur de Lille.

[3]Voir https://www.crypticproject.org/wp-content/uploads/2018/09/Prediction-of-Susceptibility-to-First-Line-Tuberculosis-Drugs-by-DNA-Sequencing.pdf

NONO, la protéine « lanceuse d’alerte » qui détecte le VIH

Illustration du virus HIV ©Adobestock

Il n’existe pas un mais plusieurs VIH. Et si le VIH-1, majoritaire, fait des ravages dans les populations infectées, ce n’est pas le cas du VIH-2 qui déclenche beaucoup plus difficilement la maladie du SIDA. Mais pourquoi le système immunitaire combat-il mieux cette version du virus ? C’est sur cette question que se sont penchés des chercheurs de l’Inserm et de l’Institut Curie qui ont identifié la protéine NONO, un détecteur plus sensible au VIH-2 et responsable de la reconnaissance directe du virus par le système immunitaire. Ces travaux, soutenus par l’ANRS, parus dans la revue Cell permettent une meilleure compréhension du contrôle naturel du VIH et ouvrent la voie à de nouvelles étapes dans la recherche vaccinale contre ce virus.

La maladie du SIDA se développe lorsque le système immunitaire d’une personne séropositive (infectée par le virus du VIH) devient incapable de lutter contre l’infection et s’affaiblit de façon dramatique. La majorité des personnes infectées et non traitées développent alors un SIDA mortel. Il arrive cependant que le SIDA ne se développe pas chez certains séropositifs non traités. Cela s’explique par l’existence de plusieurs formes de VIH.

Ainsi, en l’absence de traitement, si le VIH-1 qui touche 25 millions de personnes cause le SIDA dans 99% des cas, ce n’est pas le cas du VIH-2. Cette forme particulière de VIH est très proche du VIH-1 mais différente au niveau génétique. Elle est retrouvée majoritairement en Afrique de l’Ouest et touche 1 million de personnes. Le VIH-2 entraîne le développement du SIDA dans moins de 25% des cas, est sans incidence sur la durée de vie de la majorité des personnes infectées et s’avère faiblement transmissible. De plus, les personnes séropositives pour le VIH-2 et qui seraient contaminées également par le VIH-1 présentent une meilleure résistance face à ce dernier.

Des chercheurs de l’Inserm et de l’Institut Curie au sein de l’Unité 932 Immunité et Cancer (Inserm/Institut Curie/Université PSL/Université Paris Descartes) se sont penchés sur les raisons de ce meilleur contrôle naturel du VIH-2 par le système immunitaire. En 2010, cette équipe de recherche avait déjà montré que les cellules dendritiques – des cellules « sentinelles » du système immunitaire – étaient capables de détecter le VIH-2 bien plus efficacement que le VIH-1. Or, pour qu’il y ait bonne réponse immunitaire il est nécessaire d’avoir d’abord une bonne reconnaissance immunitaire.

Partant de ce constat, les chercheurs ont ici cherché à comprendre les mécanismes moléculaires de reconnaissance du VIH-2 par les cellules dendritiques et les raisons de l’efficacité de cette reconnaissance comparativement à celle du VIH-1.

Ils ont ainsi découvert que la protéine NONO, située au sein des cellules dendritiques, agissait comme un détecteur capable de reconnaître l’enveloppe interne (ou capside) du VIH-2 bien mieux que celle du VIH-1 et de déclencher en conséquence une réaction immunitaire pour lutter contre le virus.

La capside, qui entoure le matériel génétique des virus, est en effet composée de protéines et NONO serait capable de reconnaître un motif protéique spécifique de la capside du VIH-2.

Ces travaux permettent une meilleure compréhension des mécanismes naturels du contrôle de l’infection par le VIH. Selon Nicolas Manel, chercheur Inserm responsable de l’étude soutenue par l’ANRS : «  la prochaine étape de ce projet de recherche est de comprendre à la fois le fonctionnement de ce système de détection au niveau moléculaire et comment cette détection déclenche la réponse immunitaire. Nous développons des stratégies vaccinales innovantes au laboratoire, et cette découverte ouvre la voie à de nouvelles études nécessaires pour le développement d’une nouvelle génération de vaccin capable de « mimer » la capside du VIH-2 et de déclencher par conséquent une réponse immunitaire chez les personnes atteintes du VIH-1. »

20 % des réactions aux produits de contraste en radiologie sont de réelles allergies

©Adobestock

Une équipe du Pôle Imagerie-Explorations-Recherche de l’hôpital européen Georges-Pompidou AP-HP, de l’université Paris Descartes et de l’Inserm pilotée par le Pr Olivier Clément, et une équipe du CHU et de l’université de Caen Normandie, dirigée par le Dr Dominique Laroche, ont mené la première étude multicentrique prospective nationale sur les réactions allergiques aux produits de contraste en radiologie. 31 centres en France réunissant des investigateurs radiologues, allergologues, anesthésistes et biologistes ont permis d’étudier 245 cas d’hypersensibilité aux produits de contraste. Promue par l’AP-HP, cette étude, financée par le programme hospitalier de recherche clinique régional de 2003, montre que l’allergie est responsable de plus de 20% des réactions d’hypersensibilité aux produits de contraste et recommande que les patients diagnostiqués allergiques, ayant un grand risque de récidive, fassent l’objet d’un suivi s’appuyant sur des tests cutanés réalisés chez un allergologue spécialisé en allergologie médicamenteuse. Ces travaux ont été publiés dans la revue EClinicalMedicine du Lancet dans son numéro de juillet 2018.

 En radiologie, les patients peuvent manifester des réactions d’hypersensibilité immédiate aux produits de contraste iodés (pour les scanners) et gadolinés (pour les IRM) qu’on leur injecte lors de l’examen. Les réactions sont de type urticaire, angioedème, bronchospasme, hypotension ou choc anaphylactique. Les réactions sévères, rares, surviennent quelques minutes après l’injection et nécessitent de la part des équipes d’imagerie un diagnostic et une prise en charge rapides.

Pour les produits de contraste iodés, les réactions ont été longtemps faussement étiquetées « allergie à l’iode » et confondues avec les réactions aux produits de la mer ou aux désinfectants cutanés.

Mais la réelle allergie à un produit de contraste est diagnostiquée par une élévation des marqueurs plasmatiques de tryptase et d’histamine durant la première heure suivant la réaction et par des tests cutanés intradermiques à réaliser entre six semaines et six mois après celle-ci. Les quelques études rétrospectives menées a posteriori sur la performance de ce type de test cutané ont montré qu’entre 13 et 65% des réactions étaient réellement d’origine allergique, selon les populations testées. Néanmoins ces études péchaient par un manque de données cliniques, en particulier le nom du produit injecté, ou par des tests incomplets ou pratiqués tardivement, ou elles mélangeaient les réactions immédiates et les réactions retardées.

Une équipe du Pôle imagerie-explorations-recherche de l’hôpital européen Georges-Pompidou AP-HP, de l’université Paris Descartes et de l’Inserm, pilotée par le Pr Olivier Clément, et une équipe du CHU et de l’université de Caen Normandie, dirigée par le Dr Dominique Laroche, ont étudié de manière prospective les réactions d’hypersensibilité immédiate aux produits iodés et gadolinés. Cette étude multicentrique a été menée dans 31 centres français équipés pour réaliser les tests cutanés six semaines à six mois après une réaction. 

Après avoir reçu un produit de contraste pour un examen de radiologie, 245 patients présentant une réaction immédiate ont eu un prélèvement sanguin dans la première heure suivant celle-ci afin de mesurer le taux d’histamine et de tryptase dans leur plasma. Ils se sont vus proposer, six semaines après, un rendez-vous chez l’allergologue afin de tester tous les produits de contraste existants (10 iodés ou 5 gadolinés).

Les tests cutanés ont révélé trois types de réactions : allergiques (si test positif au produit de contraste dilué); potentiellement allergiques (si test positif uniquement au produit pur) et non allergiques. Ils ont permis d’identifier 41 patients allergiques aux produits iodés et 10 patients allergiques aux produits gadolinés.

Les résultats obtenus ont montré que plus la réaction était sévère, plus le mécanisme allergique révélé par le test cutané était fréquent : 9,5% dans les réactions cutanées ; 22,9% dans les réactions modérées ; 52,9% dans les réactions mettant en jeu le pronostic vital et 100% quand il y avait arrêt cardiaque.

De la même façon, les taux d’histamine et de tryptase plasmatique augmentaient en fonction de la sévérité de la réaction. La présence de signes cardiovasculaires était également très fortement liée à un mécanisme allergique. 

Le groupe de patients potentiellement allergiques présentait des symptômes cliniques et des dosages d’histamine et de tryptase intermédiaires entre le groupe des patients allergiques et ceux non allergiques. Ce qui suggère qu’une partie d’entre eux sont véritablement allergiques au produit de contraste.

Les équipes ont également étudié les réactions croisées avec d’autres produits de contraste différents de celui responsable de la réaction : 62,7% des patients allergiques avaient une réaction croisée à un ou plusieurs produits testés purs. 

Cette étude montre ainsi que 21% des réactions d’hypersensibilité en radiologie sont véritablement dus à une allergie aux produits de contraste.

Les patients allergiques présentent un grand risque de récidive si on leur réinjecte un produit de contraste donnant un test cutané positif.

Les patients ayant manifesté des symptômes sévères (choc anaphylactique ou signes cardiovasculaires) devraient bénéficier d’un dosage d’histamine et de tryptase au décours de la réanimation et de tests allergologiques dans les six mois qui suivent, afin de déterminer l’origine allergique ou non de leur réaction, et surtout de savoir quels produits seront contre indiqués ou autorisés pour les injections futures.

Décryptage du lien entre microbiote intestinal et allergie cutanée

Crédits: AdobeStock

Depuis quelques années, des liens entre déséquilibres de la flore intestinale et diverses maladies ont été mis en évidence. Dans une étude menée chez la souris, des chercheurs établissent une relation surprenante entre un système de détection des virus, la composition du microbiote intestinal et le développement d’allergies cutanées. Cette recherche, qui pourrait ouvrir de nouvelles pistes de traitement, a été menée par des biologistes du CNRS, de l’Inserm, de l’Université Claude Bernard Lyon 1 et de l’ENS de Lyon, en collaboration avec des collègues de l’Institut Pasteur de Lille et du NIH (États-Unis)[1]. Elle est publiée dans PNAS le 24 septembre 2018.

Dix à cent fois plus nombreux que les cellules qui composent notre corps, les micro-organismes présents dans notre tube digestif sont un écosystème en équilibre… qui peut être modifié par les traitements médicaux ou l’alimentation. Plusieurs types de données épidémiologiques suggèrent un lien entre des changements de composition de ce microbiote intestinal (ou flore intestinale) et le développement de maladies allergiques, y compris de type eczéma, à distance de l’intestin. Mais l’explication de cette relation restait à élucider.

Au Centre international de recherche en infectiologie (CIRI, CNRS/Inserm/Université Lyon 1/ENS de Lyon), une équipe dirigée par deux chercheuses du CNRS s’est intéressée à des souris dépourvues du gène MAVS, un acteur central de la détection des virus par le système immunitaire. Les scientifiques ont observé chez ces souris un microbiote intestinal altéré et une réaction allergique cutanée exacerbée. Afin de démontrer le lien entre ces deux observations, les chercheurs ont transféré le microbiote altéré à des souris normales. Ces dernières ont alors développé une réaction allergique exacerbée, démontrant que le transfert de flore en était responsable.

De plus, les biologistes ont révélé que cette modification du microbiote intestinal entraînait une augmentation de la perméabilité de l’intestin, permettant ainsi la migration de certaines bactéries intestinales vers la rate et les ganglions et l’augmentation de la sévérité de la réaction allergique cutanée.

Ces résultats mettent en lumière le rôle protecteur inattendu d’une protéine antivirale (MAVS) sur la stabilité de la flore intestinale. En démontrant l’impact de l’altération du microbiote intestinal sur l’exacerbation de la réponse allergique cutanée, ces travaux ouvrent la voie à de nouvelles pistes thérapeutiques : pourra-t-on prochainement traiter l’eczéma, ou améliorer les traitements actuels, en agissant sur le microbiote ? Cette piste est déjà explorée dans d’autres pathologies comme le cancer.

 

[1] NIH : National Institutes of Health. Ce travail a été mené au Centre international de recherche en infectiologie (CNRS/Inserm/Université Claude Bernard Lyon 1/ENS de Lyon), avec la collaboration du Centre d’infection et d’immunité de Lille (CNRS/Inserm/Université de Lille/Institut Pasteur de Lille), et une participation du Centre de recherche en cancérologie de Lyon (CNRS/Inserm/Université Claude Bernard Lyon 1/Centre Léon Bérard/Hospices civils de Lyon).

Avancées majeures dans le diagnostic et le traitement du rejet d’allogreffe

Crédits: Allogreffe d’aorte abdominale décellularisée, Inserm/Allaire, Eric

Le Pr Alexandre Loupy, de l’hôpital Necker-Enfants malades AP-HP et le Pr Carmen Lefaucheur, de l’hôpital Saint-Louis AP-HP et de l’Université Paris Diderot, au sein du Centre de recherche cardiovasculaire (Inserm /Université Paris Descartes), ont mis en évidence, dans un article publié dans la revue  New England Journal of Medicine le 20 septembre 2018, les dernières avancées et applications de l’intelligence artificielle réalisées dans le domaine de la transplantation, et notamment du diagnostic et le traitement du rejet d’allogreffe. Ces travaux transdisciplinaires ont porté sur des patients greffés du cœur, du rein et du poumon. Ils ont permis de faire évoluer ces cinq dernières années, à trois reprises, la classification internationale du rejet. Ils contribuent ainsi à améliorer la prise en charge des patients greffés sur les plans diagnostique et thérapeutique.

La transplantation est devenue le traitement de choix lors de la survenue d’une déficience d’organe. 120 000 nouvelles transplantations d’organes sont réalisées chaque année dans le monde, mais seul un million de personnes vit avec un greffon fonctionnel. Ce constat s’explique notamment par une absence d’amélioration de la survie des greffons au cours des dernières décennies et d’un nombre d’organes disponibles parfois limité. 

Le rejet de l’organe causé par la production d’anticorps par le patient receveur est reconnu comme l’une des principales causes de l’échec d’une greffe.

Une meilleure connaissance des mécanismes de ce rejet  permet aujourd’hui d’établir un diagnostic de précision et de proposer une approche thérapeutique personnalisée.

Une approche pluridisciplinaire regroupant spécialistes cliniciens, anatomopathologistes, immunologistes de la transplantation, épidémiologiste et statisticiens, a été développée en étroite collaboration avec le Pr Xavier Jouven, chef du service de cardiologie de l’hôpital européen Georges-Pompidou AP-HP et de l’équipe « Epidémiologie cardiovasculaire et mort subite » du Centre de recherche cardiovasculaire de l’Inserm et de l’Université Paris Descartes, afin d’évaluer ce rejet à l’échelle d’une population. De nouvelles catégories diagnostiques ont ainsi été établies et des groupes de patients susceptibles de perdre leur greffon de manière accélérée ont été identifiés et définis. 

Le rejet d’une allogreffe peut par exemple être détecté grâce à

> une analyse intégrative de multiples biomarqueurs (anticorps anti HLA dirigés contre le donneur, marqueurs de l’inflammation); 

> une étude fine de l’organe transplanté (identification de l’expression de gènes et caractérisation des cellules infiltrant le greffon susceptibles de causer un rejet de l’allogreffe à court ou moyen/long terme). 

Des travaux menés par une équipe AP-HP/Inserm/Paris Descartes, et coordonnés par le Pr Alexandre Loupy, ont ainsi démontré que l’analyse ultra-fine des gènes exprimés par les cellules du cœur, via une nouvelle technique appelée « microscope moléculaire », permet d’identifier de manière précise et précoce les patients qui présentent un début de rejet de greffe de cœur. (En savoir plus : >> Diagnostic des rejets de greffes de cœur : une équipe française démontre l’intérêt d’une nouvelle méthode, le microscope moléculaire (mars 2017)).

D’autres travaux plus récents ont permis de démontrer l’utilité d’algorithmes pour améliorer l’efficacité et la performance des essais cliniques en transplantation*. Enfin, l’intérêt porté à cette approche d’intelligence artificielle de « machine learning » appliqué à la transplantation s’est concrétisé par l’obtention de deux financements dans le cadre du programme d’investissement d’avenir recherche hospitalo-universitaire (RHU) et du programme européen pour la recherche et l’innovation Horizon 2020.

Ces recherches ouvrent donc la voie vers une médecine du futur dans laquelle les algorithmes mathématiques seront utilisés pour le suivi au quotidien des patients et la prise de décision médicale. Un exemple concret est  le développement d’un outil de prédiction de la survie des greffons rénaux.

*Complement-Activating Anti-HLA Antibodies in Kidney Transplantation: Allograft Gene Expression Profiling and Response to Treatment.

1,2, Viglietti D3,2, Hidalgo LG4, Ratner LE5, Bagnasco SM6, Batal I7, Aubert O3, Orandi BJ8, Oppenheimer F9, Bestard O10, Rigotti P11, Reisaeter AV12, Kamar N13, Lebranchu Y14, Duong Van Huyen JP3,15, Bruneval P3,16, Glotz D3,2, Legendre C3,17, Empana JP3, Jouven X3, Segev DL18, Montgomery RA19, Zeevi A20, Halloran PF4, Loupy A3,17. J Am Soc Nephrol. 2018 Feb; 29(2):620-635. doi: 10.1681/ASN.2017050589. Epub 2017 Oct 17.

Face aux infections, cerveau et système immunitaire coopèrent

©Adobestock

Et si, face aux infections, notre système immunitaire n’était pas seul à combattre ? Et si son allié majeur s’avérait en fait être le cerveau ? Des chercheurs de l’Inserm, du CNRS et d’Aix-Marseille Université (AMU) ont en effet pu observer des mécanismes de coopération entre le système nerveux et le système immunitaire dans la réponse aux agressions pathogènes. Ces travaux, parus dans la revue Nature Immunology mettent en évidence l’implication du cerveau dans la régulation de la réaction inflammatoire induite par le système immunitaire lors d’une infection et son effet protecteur contre un emballement autodestructeur possible de cette inflammation.

Lors d’une infection par des virus ou d’autres organismes pathogènes, le système immunitaire s’active pour éliminer l’agent infectieux. Les cellules immunitaires libèrent alors des molécules inflammatoires appelées cytokines, responsables du processus d’inflammation nécessaire pour lutter contre la dissémination des pathogènes dans le corps. Il arrive cependant que la réaction inflammatoire s’avère excessive et toxique pour l’organisme. Elle peut ainsi provoquer des lésions au niveau des organes infectés qui, lorsqu’elles sont trop importantes, peuvent mener au décès.

De précédentes études ont montré qu’en cas d’infection, le cerveau était mobilisé pour réguler la réaction inflammatoire. En effet, lorsqu’il détecte les cytokines produites par les cellules immunitaires, le cerveau induit la sécrétion dans le sang d’hormones connues pour être des régulateurs négatifs de l’inflammation : les glucocorticoïdes. Les propriétés de ces hormones sont largement utilisées en médecine dans de nombreuses conditions pathologiques mais leur mode d’action précis reste encore mal connu.

Dans ce contexte, des chercheurs de l’Inserm, du CNRS et d’Aix Marseille Université (AMU) au sein du Centre d’immunologie de Marseille-Luminy (CNRS/Inserm/AMU) se sont intéressés au mode d’action des glucocorticoïdes produits suite à l’activation du cerveau dans le contrôle de l’intensité de la réaction inflammatoire causée par l’infection virale chez la souris.

Ces travaux montrent que les glucocorticoïdes régulent l’activité d’une population de cellules immunitaires, productrices de cytokines inflammatoires et ayant des activités antivirales et antitumorales majeures : les cellules Natural Killer (ou NK).

Ces cellules NK possèdent un récepteur qui est activé par les glucocorticoïdes produits après l’infection. Cette activation entraîne l’expression à la surface des cellules NK d’une molécule appelée PD-1, qui suscite beaucoup d’intérêt dans le milieu médical et est ciblée dans de nombreux traitements anti-cancéreux car elle possède une action inhibitrice sur l’activité des cellules immunitaires qui l’expriment.

Les chercheurs ont ainsi observé que les souris mutantes n’exprimant pas le récepteur aux glucocorticoïdes dans leurs cellules NK, étaient plus susceptibles de développer une réaction grave d’hyper-inflammation et de succomber lors d’une infection. Ces travaux démontrent que l’expression du récepteur aux glucocorticoïdes par les cellules NK est nécessaire pour réguler l’intensité de l‘inflammation afin que la réponse contre le virus ne devienne pas toxique pour l’organisme. De plus, l’étude montre également que cette régulation est régie grâce l’effet inhibiteur de la molécule PD-1 qui, dans le contexte infectieux, limite la production de cytokines inflammatoires par les cellules NK.

Selon Sophie Ugolini, chercheuse Inserm et directrice de l’étude : « L’aspect le plus inattendu de notre découverte a été que cette régulation empêche le système immunitaire de s’emballer et de détruire les tissus sains, tout en maintenant pleinement ses propriétés antivirales nécessaires à l’élimination efficace du virus. »

Cette découverte pourrait permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques qui cibleraient cette voie de régulation. Outre les infections, les chercheurs espèrent notamment pouvoir explorer la piste d’une potentielle implication de cette voie de régulation dans certains cancers.

Un quart des décès et des cas de séquelles graves liés aux méningites de l’enfant sont évitables par l’application du calendrier vaccinal

© Chris Benson on Unsplash 

Dans un contexte d’hésitation croissante face à la vaccination, des chercheurs de l’Inserm et des pédiatres des CHU de Nantes et du Grand-Ouest ainsi que de l’hôpital Necker Enfants malades AP-HP tirent la sonnette d’alarme concernant les conséquences des infections bactériennes sévères chez l’enfant. Dans un travail paru dans la revue Paediatric and Perinatal Epidemiology, les chercheurs ont montré, sur une période de 5 ans, que 25% des décès et 25% des séquelles graves survenus chez des enfants avec une infection bactérienne sévère (principalement méningite) auraient pu être évités par la simple application du calendrier vaccinal notamment contre le méningocoque et le pneumocoque. 

Les infections bactériennes sont courantes et sont majoritairement combattues efficacement par les défenses naturelles de l’organisme avec parfois l’aide d’antibiotiques. Néanmoins, les enfants et plus particulièrement les bébés constituent une population vulnérable face à certaines infections bactériennes dites sévères (méningite, purpura fulminans, choc septique, etc.) qui peuvent être responsables de séquelles graves (paralysie, déficit sensoriel -notamment perte auditive-, hydrocéphalie, épilepsie, amputation) voire du décès de l’enfant. Alors que des vaccins contre les principales bactéries responsables de ces infections existent (vaccins anti-pneumocoque et vaccins anti-méningocoque C), la défiance vis-à-vis de la vaccination, phénomène croissant en France, conduit de plus en plus à l’absence d’une vaccination complète chez certains enfants et les expose à un risque de séquelles graves ou de décès.

Des chercheurs de l’Inserm et des pédiatres ont donc souhaité déterminer, chez des enfants ayant contracté une infection bactérienne sévère, la part de celles qui auraient pu être évitées par une vaccination reçue dans les délais des recommandations officielles.

Pour cela, tous les enfants âgés de 1 mois à 16 ans, admis en réanimation pédiatrique ou décédés avant leur admission à cause d’une infection bactérienne sévère dans le Grand-Ouest français, ont été inclus prospectivement de 2009 à 2014 dans une étude coordonnée par l’Inserm et financée par le Ministère de la Santé. Une infection a été considérée comme théoriquement évitable par la vaccination si l’enfant avait une vaccination absente ou incomplète[1] et que les souches bactériennes identifiées dans son organisme étaient ciblées par les vaccins recommandés au moment de la survenue de l’infection.

D’après les résultats de cette étude, le méningocoque et le pneumocoque restaient les principales bactéries à l’origine des infections sévères de l’enfant (65%), responsables de 71% des décès et de près de la moitié des cas de séquelles graves, et ce malgré l’introduction des vaccins anti-pneumocoque et anti-méningocoque C dans le calendrier vaccinal en France en 2002 et 2009.

Seuls 39% des enfants étaient correctement vaccinés contre ces bactéries et 61% avaient donc une vaccination inexistante ou incomplète. Plus important encore, d’après l’étude de l’Inserm, 25% des décès et 25% des cas de séquelles étaient évitables par une application simple, c’est à dire complète et dans les temps, des recommandations vaccinales.

En France, si la vaccination contre les deux principales bactéries responsables de ces infections sévères est devenue obligatoire pour l’ensemble des enfants nés à partir du 1er janvier 2018 (vaccins anti-pneumocoque et anti-méningocoque C), la plupart des décès liés au méningocoque C est survenue chez des enfants de plus de 2 ans qui n’avaient pas eu leur rattrapage de vaccin. Ces enfants ne sont pas concernés actuellement par l’obligation de se faire vacciner, c’est pourquoi il est fondamental de leur appliquer les recommandations actuelles de rattrapage.

Ainsi, selon les chercheurs, « la morbi-mortalité liée aux infections bactériennes sévères à prévention vaccinale chez l’enfant pourrait être réduite d’un quart par une mise en œuvre simple des programmes vaccinaux en France. Une telle information pourrait aider à améliorer la perception de l’effet bénéfique des vaccins et lutter contre l’hésitation vaccinale« .

 

[1] Le statut de « vaccination incomplète » était défini par un nombre d’injections inférieur au nombre recommandé pour l’âge de l’enfant, avec un retard autorisé de 15 jours pour la primo-vaccination anti-pneumocoque et de 1 mois pour le rappel anti-pneumocoque et la vaccination anti-méningocoque C (d’après Gras P, 2017)

Contrôle génétique de la fonction du thymus chez l’homme: une aiguille dans une botte de foin

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Un travail porté par des chercheurs de l’université Paris Diderot, de l’INSERM et de l’Institut Pasteur a révélé l’existence d’un contrôle génétique de la fonction du thymus humain. Il s’intègre dans l’objectif de médecine personnalisée du projet « Laboratoire d’excellence » Milieu Intérieur coordonné par l’Institut Pasteur. Les résultats de l’étude font l’objet d’une publication dans la revue Science Translational Medicine le 5 septembre 2018.

Notre système immunitaire a développé différentes stratégies pour se protéger contre les pathogènes et l’émergence de cellules cancéreuses tout en contrôlant les réponses auto-immunes. Parmi ces stratégies, l’immunité adaptative est à l’origine de la mémoire immunitaire, aboutissant à une réponse accrue après des contacts antigéniques successifs. C’est la base de la vaccination. L’immunité adaptative dépend des lymphocytes T présents dans les tissus lymphoïdes (rate, amygdales, ganglions lymphatiques et tissus lymphoïdes associés aux muqueuses) qui circulent constamment dans l’organisme. Leur nom, cellules « T », dérive de « thymus », l’organe où ils sont produits.

Le thymus est ainsi un organe clé de l’immunité, permettant tout au long de la vie la production de nouvelles cellules T. Sa fonction et son rendement sont élevés chez les nouveau-nés et les enfants, mais diminuent avec l’âge, ce qui explique en partie le taux d’infection plus élevé et l’incidence du cancer chez les personnes âgées, des problèmes majeurs de santé publique. Cependant, à l’exception de l’âge, les facteurs environnementaux ou génétiques susceptibles de régir la fonction thymique chez l’Homme restent inconnus.

L’objectif du Consortium Milieu Intérieur est de décrire dans une approche multidisciplinaire à grande échelle les facteurs contrôlant la variabilité des réponses immunitaires au sein de la population française. Le consortium a recruté 1000 adultes en bonne santé (500 hommes et 500 femmes âgés de 20 à 69 ans) et collecté les échantillons biologiques ainsi que les données complètes sur les antécédents médicaux et de vaccination et le mode de vie. Les chercheurs ont utilisé des échantillons de cette cohorte pour étudier comment la production thymique, connue pour diminuer avec le temps, est affectée par d’autres paramètres, environnementaux ou génétiques.

En plus des différences liées au sexe, la fonction thymique étant plus élevée chez les femmes de tous âges, le résultat le plus frappant de l’étude a été d’identifier un facteur génétique influençant la fonction thymique dans la population générale. Une analyse du génome entier a révélé une association entre des polymorphismes génétiques et le niveau de la fonction thymique, ce qui a été confirmé dans une cohorte indépendante (cohorte MARTHA) ainsi que par l’étude d’un modèle murin. Elle s’associe à des différences marquées de la fonction thymique. En tenant compte de l’âge, du sexe et de cette variation génétique, il serait possible de définir un « âge biologique » du thymus chez l’homme et la femme. Entre des individus de même âge chronologique, une différence allant jusqu’à 18,5 ans en «âge thymique» selon le sexe et la génétique a été calculée. Par exemple, une femme de 58,5 ans et un homme de 40 ans avec des génotypes différents peuvent avoir un « âge thymique » similaire, ce qui pourrait expliquer les variations observées dans les réponses immunitaires d’individus sains.

Cette découverte pourrait avoir un impact direct en médecine dite « de précision » quand la production de cellules T est essentielle, comme dans le contexte de la transplantation de cellules souches hématopoïétiques allogéniques, de la maladie VIH ou le développement de vaccins. Il serait également intéressant d’étudier l’association de cette variation génétique avec l’incidence des maladies auto-immunes, qui est plus élevée chez les femmes.

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