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Innate immune recognition of intracellular DNA as 'stranger' and 'danger' signal

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Quand les cellules sonnent l’alarme

Les chercheurs d’IFNDNA, un projet de l’UE, ont constaté que les cellules cutanées peuvent alerter notre système immunitaire lorsqu’elles identifient un virus ou une lésion de l’ADN. Les résultats peuvent à l’avenir contribuer à améliorer les traitements destinés aux maladies auto-immunes, comme le cancer.

Santé

Des chercheurs des universités britanniques de Lancaster et de Dundee ont découvert comment les cellules cutanées alertent le système immunitaire lorsqu’elles identifient un virus ou lorsque leur ADN est endommagé par les coups de soleil, la pollution ou les médicaments anticancéreux. La recherche indique que les cellules cutanées humaines seraient susceptibles de jouer un rôle plus important dans l’activation d’une réponse immunitaire que ce que l’on croyait jusqu’ici, explique la Dre Leonie Unterholzner, coordinatrice du projet IFNDNA, qui a duré quatre ans. Les résultats ouvrent la voie à une meilleure compréhension du système immunitaire, essentiel pour développer des traitements contre les maladies auto-immunes et d’autres maladies. La découverte d’IFNDNA, publiée dans plusieurs revues dont «Nature Communications» et «Molecular Cell», a surpris la communauté scientifique. «Nos observations se sont avérées assez controversées au début, car elles étaient complètement inattendues», a expliqué la Dre Unterholzner. Avec le soutien du programme Marie Curie, l’équipe de la Dre Unterholzner, composée de doctorants et de chercheurs postdoctorat, a travaillé dans un premier temps au sein d’un laboratoire à l’Université de Dundee, puis à l’Université de Lancaster. Des chercheurs de l’Université de St Andrews en Écosse, du Trinity College à Dublin et de l’Université d’Aarhus au Danemark ont également collaboré. Un ADN protecteur? Nous savons depuis longtemps que si notre peau est exposée à un virus ou à une bactérie, nos cellules peuvent activer une réponse immunitaire. L’équipe de la Dre Unterholzner a découvert comment fonctionne la signalisation et la manière dont les lésions de l’ADN peuvent entraîner une réponse immunitaire similaire, activée de manière différente. Les chercheurs ont endommagé l’ADN de cellules cutanées en utilisant l’étoposide, un médicament anticancéreux, constatant que la lésion était identifiée par les protéines du noyau de la cellule. «Lorsque nous avons commencé les travaux, il était évident que les cellules mortes pouvaient émettre des signaux de danger qui alerteraient le système immunitaire sur la lésion», a expliqué la Dre Unterholzner. «Toutefois, nous ne savions pas si les cellules pourraient communiquer avec le système immunitaire lorsqu’elles étaient endommagées, mais encore vivantes et en mesure de réparer la lésion». Nos cellules utilisent une protéine appelée cGAS pour reconnaître la présence d’ADN viral. La cGAS active ensuite l’adaptateur immunitaire STING (Stimulator of Interferon Genes), qui déclenche une réponse immunitaire antivirale. En cas de lésion de l’ADN, une protéine de liaison de l’ADN se trouvant dans le noyau de la cellule, appelée IFI16, a activé le STING. L’IFI16 et le STING transmettent le signal de l’ADN endommagé pour activer une réponse immunitaire: les cellules cutanées endommagées libèrent des substances qui alertent des cellules immunitaires plus spécialisées sur le danger. La réponse immunitaire est responsable des coups de soleil lorsque nos cellules cutanées sont endommagées par les rayons UV, par exemple, et la Dre Unterholzner estime qu’elles pourraient également alerter le système immunitaire sur les cellules cancéreuses endommagées par la chimiothérapie ou la radiothérapie. «Il est possible que notre système immunitaire utilise cette alerte pour détecter des cellules cutanées endommagées et les empêcher de devenir cancéreuses», poursuit-elle. Le financement du projet a contribué à la formation de plusieurs chercheurs postdoctoraux et diplômés, une nouvelle génération de scientifiques motivés pour continuer les travaux dans ce complexe domaine. «Il s’agit d’une première étape très excitante, mais découvrir comment cette découverte peut être utilisée dans le cadre d’applications médicales, par exemple pour l’immunothérapie contre le cancer, nécessitera encore beaucoup de travail», conclut la Dre Unterholzner.

Mots‑clés

IFNDNA, cellules cutanées, lésion de l’ADN, maladies auto-immunes, cancer, STING, IFI16, système immunitaire

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