Name: Les cellules T régulatrices: un potentiel thérapeutique pour traiter le rejet de greffe et de diabète de type I (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-20T00:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 26 s
Description: Découvrez les mécanismes de tolérance immunitaire et les thérapies cellulaires utilisant les cellules T régulatrices pour traiter les maladies autoimmunes comme le diabète de type I et le rejet de greffe.

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Les auteurs n'ont rien à divulguer.

les cellules t régulatrices: un potentiel thérapeutique pour traiter le rejet de greffe et de diabète de type i

Regulatory T cells: Therapeutic Potential for Treating Transplant Rejection and Type I Diabetes

Les cellules T régulatrices: un potentiel thérapeutique pour traiter le rejet de greffe et de diabète de type I

Je m'appelle Jeff Bluestone. Je suis directeur du centre du diabète de l'UCSF. Nous nous trouvons dans un laboratoire et supervisons le réseau de tolérance immunitaire.Mon travail porte sur la compréhension fondamentale de la manière dont le système immunitaire distingue le soi du non-soi, et sur la façon dont nous pouvons utiliser des thérapies pour induire ce que nous appelons la tolérance immunitaire, à savoir la capacité du système immunitaire à être modulé et à s’empêcher de se reconnaître lui-même comme étranger, évitant ainsi d’attaquer des tissus tels que son propre pancréas, cerveau ou articulations. Ce phénomène se produit dans de nombreuses maladies auto-immunes. Nous nous intéressons particulièrement aux thérapies, tant médicamenteuses que cellulaires, qui pourraient être utilisées pour éduquer ou rééduquer le système immunitaire afin de ne pas bloquer ou détruire notre propre capacité à protéger nos tissus.Ainsi, chaque fois qu'un lymphocyte T traverse le thymus ou qu'un lymphocyte B sort de la moelle osseuse, il doit apprendre à distinguer le soi du non-soi, ce que nous appelons la tolérance immunitaire : la capacité de tolérer ses propres tissus sans les détruire ni les attaquer. Ce qui se produit souvent dans de nombreux contextes pathologiques, c'est que le système immunitaire, pour des raisons environnementales et génétiques, commence à attaquer ses propres tissus, rompant ainsi la tolérance ; c'est ce système que nous cherchons à rétablir grâce à certaines de nos thérapies. L'objectif ultime des thérapies de tolérance immunitaire, par opposition à l'immunosuppression généralisée, est de développer des traitements ou des médicaments capables de rétablir effectivement la tolérance, sans nécessiter une thérapie continue.Aujourd'hui, une personne ayant subi une greffe de rein ou de foie peut devoir prendre 20 ou 30 comprimés par jour pour empêcher le système immunitaire d'attaquer le rein, le pancréas ou le foie à l'avenir. Nous pourrions être en mesure de proposer une thérapie capable de modifier le système immunitaire afin qu'il devienne tolérant envers le rein ou le foie et ne les rejette pas. L'un des aspects les plus intéressants de la tolérance immunitaire réside dans la découverte de cellules spécialisées dans l'organisme, dont la fonction consiste à protéger les organes et à réguler le système immunitaire afin qu'il n'attaque pas ces tissus.Ces cellules T dites régulatrices sont devenues, au cours de la dernière décennie environ, un élément très important et central pour comprendre la tolérance immunitaire. En réalité, les cellules T régulatrices sont souvent appelées cellules suppresseurs. Les cellules T existent depuis 30 ans, depuis leur découverte initiale et les descriptions réalisées par des chercheurs comme Dick Han.Malheureusement, dans les années quatre-vingt, ces cellules ont perdu en crédibilité en raison de l'absence de marqueurs biologiques ou biochimiques uniques permettant de les distinguer des autres cellules, ainsi que de données difficiles à interpréter à la lumière de notre compréhension actuelle de la manière dont les lymphocytes T reconnaissent les protéines et du fonctionnement du système immunitaire. Cependant, à partir de la moitié des années quatre-vingt-dix, grâce à des travaux fondateurs menés par des chercheurs comme Shimon Succi et d'autres, nous avons commencé à comprendre à la fois la base cellulaire et biochimique des lymphocytes T régulateurs, de sorte que, lorsque le facteur de transcription appelé Fox P three a été découvert au début des années deux mille, nous avons enfin pu attribuer une étiquette spécialisée à ces cellules et les comprendre réellement. Depuis lors, nous avons pu exploiter efficacement ces cellules en les amplifiant, en les isolant et en les réintroduisant chez des animaux, démontrant ainsi leur capacité à induire une tolérance immunitaire, ce qui est précisément notre objectif principal.L'une des questions les plus importantes qui pose défi au domaine consiste à comprendre le mécanisme des cellules T régulatrices, tant dans les réponses immunitaires qu'au cours de l'induction de la tolérance. De nombreuses questions se posent : les cellules agissent-elles sur d'autres cellules T pathogènes ? Agissent-elles sur les cellules présentatrices d'antigènes ou produisent-elles des cytokines qui régulent finalement la réponse immunitaire ?Nos propres études ont suggéré, d'après des imageries in vitro et in vivo, que ces cellules agissent en réalité directement sur la principale cellule présentatrice d'antigène dans le pancréas, à savoir la cellule dendritique. Nous avons démontré que nous pouvions en effet marquer les cellules T régulatrices d'une couleur verte, tandis que les cellules dendritiques étaient marquées d'une autre couleur, et montrer que ces cellules T régulatrices interagissaient directement avec les cellules dendritiques, modifiant ainsi fondamentalement la capacité de ces dernières à activer la réponse des cellules T pathogènes. Nous pensons donc que, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une cytokine intermédiaire comme l'IL-10 ou le TGF-bêta, les Treg « éduquent » ou modifient les cellules dendritiques afin de les rendre moins capables d'activer une réponse des cellules T pathogènes.Oui, donc l'un des aspects les plus intéressants des cellules T régulatrices réside dans l'idée qu'en plus de ce sous-ensemble très spécialisé présent dans le thymus et qui se développe durant l'ontogenèse thymique, les dites cellules T régulatrices naturelles, d'autres cellules T peuvent effectivement se transformer en cellules T régulatrices au cours d'une réponse immunitaire, soit par une surexpression directe de Fox P trois induite par des cytokines telles que le TGF bêta, connues pour activer FOX P trois, soit même par d'autres cellules initialement négatives pour Fox P trois, mais qui acquièrent des caractéristiques de cellules T régulatrices. Ces dites cellules T régulatrices adaptatives sont généralement très importantes pour réguler une réponse inflammatoire, car elles interagissent avec les antigènes présents localement dans le tissu enflammé. Ces cellules adaptatives sont probablement essentielles pour maintenir la tolérance localement dans un tissu ciblé, tandis que les cellules T régulatrices naturelles sont probablement plus utiles, voire plus importantes, pour maintenir une homéostasie immunitaire ou une suppression généralisée de l'auto-réactivité dans l'organisme entier ou le patient.À présent que nous savons que ces cellules régulatrices sont essentielles pour le maintien de l'homéostasie immunitaire, nous pouvons imaginer ce qui se produirait si elles étaient perturbées. En effet, si vous détruisez Fox P three, que ce soit dans des modèles murins utilisant la technologie d'invalidation génique, ou bien dans un cas réel, il existe une maladie humaine appelée I pex, les individus atteints meurent en peu de temps d'une maladie auto-immune massive, au cours de laquelle chaque tissu ciblé — foie, rein, cœur — est envahi par des lymphocytes T et les tissus sont détruits. C'est donc l'homéostasie immunitaire fondamentale, nécessaire à la protection de l'individu, que ces cellules assurent véritablement.L'une des découvertes importantes concernant les cellules T régulatrices est la possibilité que nous puissions à la fois les isoler et les amplifier de manière spécifique pour les réintroduire chez des individus malades afin de ramener le système immunitaire à un équilibre homéostatique. En effet, des travaux menés dans notre laboratoire et dans d'autres ont permis de prélever ces cellules et de les multiplier jusqu'à mille fois, tout en démontrant qu'elles conservent leur activité suppressive et peuvent être réintroduites chez des animaux individuels pour induire une réponse régulatrice. Jusqu'à présent, les résultats les plus concluants ont été obtenus dans le traitement des maladies auto-immunes et des modèles animaux de diabète. Par exemple, nous pouvons prévenir, voire inverser, le diabète en introduisant de faibles quantités de ces cellules T régulatrices spécifiques de l'antigène – ou spécifiques de l'antigène de la paupière – que nous avons amplifiées *ex vivo*, et nous espérons pouvoir bientôt utiliser chez l'homme des populations similaires, amplifiées de façon analogue.À l'avenir, on espère aller au-delà des maladies auto-immunes pour s'étendre à des contextes immunologiques plus larges, et peut-être le plus difficile d'entre eux est la transplantation. Aujourd'hui, nous transplantons plus d'une demi-douzaine d'organes chez les patients, mais nous devons encore leur administrer une immunosuppression à vie afin d'empêcher le rejet de ces greffes. L'espoir est de pouvoir utiliser des cellules régulatrices qui reconnaissent le tissu donneur provenant de ces transplantations de rein, de foie, de pancréas ou d'îlots, et de cibler ces cellules régulatrices vers ces tissus afin d'empêcher le système immunitaire de reconnaître ces tissus comme étrangers, puis transformer cette réponse allo-immune en une réponse de tolérance sûre, et ainsi prévenir le rejet sans avoir recours à un traitement prolongé par des médicaments immunosuppresseurs.Ce que nous espérons, c'est que cette thérapie particulière s'avérera très adaptée, particulièrement indiquée pour traiter les personnes atteintes de diabète de type 1. Une fois que toutes les cellules bêta productrices d'insuline ont été détruites, la seule façon dont nous pourrons finalement traiter la maladie consiste à la fois à rétablir chez le patient un ilôt ou une cellule productrice d'insuline, et simultanément à empêcher les réponses auto-immunes et allo-immunes de les détruire. Notre approche consiste donc à prélever des patients diabétiques de longue date et à leur greffer actuellement des ilots provenant de donneurs décédés, mais à l'avenir peut-être à partir de cellules souches ou d'autres sources, afin de remplacer effectivement la capacité de production d'insuline. Nous espérons introduire des cellules T régulatrices dans ce contexte pour empêcher le rejet des ilots provenant de sources étrangères.Comme je l'ai mentionné, cette idée selon laquelle nous pourrions induire une tolérance chez ces individus nécessitera non seulement une source de cellules productrices d'insuline, mais aussi une combinaison de médicaments et de thérapies cellulaires. Nous espérons utiliser des cellules régulatrices afin de placer l'individu dans un état de tolérance et d'homéostasie, de sorte que ces tissus étrangers ne soient ni reconnus ni détruits une fois introduits chez le patient diabétique. Plus précisément, notre approche visant à reconstituer effectivement les cellules bêta productrices d'insuline chez les patients débute par des expériences menées sur des modèles animaux, consistant à prélever des îlots préparés à partir d'un pancréas, en gardant à l'esprit que seulement environ 0,5 % de l'ensemble des cellules du pancréas sont effectivement des îlots capables de produire de l'insuline, afin d'isoler ces cellules et de les purifier de manière à pouvoir les réintroduire chez un receveur.Nous les réintroduisons soit en les plaçant sous la capsule rénale, ce qui correspond à la méthode habituellement utilisée dans les modèles animaux, soit directement dans le foie, qui est la méthode employée chez l'humain. Une fois que ces cellules sont introduites dans l'un de ces sites, rénal ou hépatique, elles s'y implantent et commencent à recevoir le sang et les autres nutriments nécessaires à leur survie, ainsi qu'à la production d'insuline, laquelle est ensuite distribuée vers les autres tissus et organes selon les besoins. L'objectif est, une fois ces cellules intégrées dans le tissu, de les traiter à l'aide de divers immunothérapeutiques afin d'empêcher le système immunitaire d'attaquer les cellules au sein de ces tissus.Il est donc évident qu’il existe un certain nombre de défis pour toutes les nouvelles immunothérapies, et les lymphocytes T régulateurs ne font pas exception. Nous devons tenir compte de plusieurs aspects lorsque nous cherchons à utiliser cela à des fins thérapeutiques. Nous devons notamment nous préoccuper du nombre de cellules disponibles actuellement, car nous ne pouvons identifier qu’un petit nombre de cellules possédant la spécificité antigénique nécessaire pour bloquer à la fois l’immunité auto et allo.Nous devrons donc trouver des moyens d'isoler ces cellules et de les multiplier en nombre suffisant pour traiter un individu. En outre, nous devons veiller à ce que ces cellules soient de véritables lymphocytes T régulateurs purs. Nous ne voulons pas commettre l'erreur d'injecter des cellules capables de devenir pathogènes et d'attaquer les tissus étrangers, contrairement aux cellules régulatrices qui protègent.Ainsi, comprendre la stabilité et la robustesse de ces cellules, ainsi que leur capacité à survivre dans divers contextes inflammatoires, sera essentiel. La troisième préoccupation concerne l'immunosuppression non spécifique qui pourrait être induite. Ces cellules régulatrices sont conçues pour inhiber de manière large la réponse immunitaire.Et donc, nous ne voulons pas, en même temps que nous bloquons le rejet de la greffe, altérer la capacité d'un individu à reconnaître une bactérie, un virus ou des cellules cancéreuses pouvant apparaître, mais plutôt rester ciblé et concentré sur le tissu que nous avons transplanté chez l'individu. Enfin, je pense que l'autre défi lié à toute thérapie cellulaire consiste à pouvoir la réaliser de façon robuste et systématique, de très nombreuses fois, car chaque patient nécessitera son propre lot de cellules. Ce n'est pas un médicament que l'on peut simplement prendre sur une étagère.Nous devrons donc mettre au point des technologies qui utilisent de bonnes pratiques de fabrication approuvées par le Food and Drug Administration, permettant de cultiver ces cellules de la même manière à chaque fois et de garantir que nous travaillons avec une population de cellules véritablement homogène et bien définie. Lorsqu'on réfléchit au financement de projets de ce type, il s'agit toujours d'un mélange entre les fonds fédéraux que nous recevons par l'intermédiaire des NIH pour soutenir la recherche fondamentale essentielle à la progression de ce domaine, et, pour nous, heureusement, d'autres organisations telles que la Juvenile Diabetes Foundation, qui ont apporté un soutien très important en récoltant une somme considérable d'argent auprès de la communauté afin d'aider à mener à bien ces projets à haut risque.Nous avons donc eu la chance de pouvoir collaborer avec les NIH et la JDRF, ainsi qu’occasionnellement avec des sociétés pharmaceutiques, afin de faire progresser ce type de projets. Actuellement, je pense que le financement est en réalité suffisant, et nous espérons vivement pouvoir mener ce projet à bien de manière efficace. Nous avons eu la chance, au sein de la communauté du diabète, de bénéficier d’un intérêt aussi bien fédéral que non fédéral très marqué pour cette maladie.Bien sûr, cela n'est pas injustifié étant donné que la maladie augmente réellement et atteint des proportions épidémiques, mais nous espérons que les financements disponibles seront suffisants pour faire avancer ce projet. Comme tous les scientifiques, nous avons toujours l'impression d'être sous-financés et sous-estimés lorsque l'on considère la somme d'argent consacrée à résoudre les problèmes dans le monde, à gérer la guerre en Irak, à financer notre armée, et que l'on sait qu'une simple poignée de jours de ce budget suffirait à financer les NIH pendant un an. Il est difficile d'imaginer comment nous avons établi nos priorités, car nous pensons, en tant que scientifiques, qu'il existe de nombreuses actions possibles pour améliorer la santé humaine, l'état de l'humain.Nous continuons donc d'espérer que les progrès de la science apparaîtront dans 50 ans. Nous ne parlerons plus d'assurance maladie, nous ne parlerons plus des organismes de gestion des soins de santé ni de leur administration. Nous parlerons des découvertes extraordinaires qui auront été réalisées et qui transformeront la santé dans notre pays, et qui transformeront la santé dans le monde.Et tout comme la révolution industrielle du tournant du siècle dernier, celle de ce siècle aura un impact majeur sur la manière dont nous avons transformé les maladies, tant aiguës que chroniques. Nous espérons donc que le public en prendra conscience et saura apprécier nos efforts visant à apporter ce type de changement.

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Notre protocole a été développé pour offrir proprement et facilement les îlots ou de cellules sous la capsule rénale de souris. Les cellules sont concentrées en granules dans le tube final utilisé pour la transplantation des cellules sous la capsule rénale. La facilité de cette technique réduit le stress pour les cellules et la souris.

Transplantation d&#39;îlots pancréatiques dans la capsule du rein de souris diabétiques

Nous décrivons une méthode pour générer des cellules T régulatrices, de mémoire et naïve d'un donneur de sang humain unique. Polarisée Tregs peut être ensuite comparé à des sous-ensembles d'autres dans une variété d'applications génétiques et fonctionnelles avec une homogénéité génétique, y compris un test de suppression aussi détaillé ici.

Génération de cellules T régulatrices induites de l&#39;homme primaires cellules T naïves et mémoire

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Découvrez les mécanismes de tolérance immunitaire et les thérapies cellulaires utilisant les cellules T régulatrices pour traiter les maladies autoimmunes comme le diabète de type I et le rejet de greffe.

Les cellules T régulatrices: un potentiel thérapeutique pour traiter le rejet de greffe et de diabète de type I

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