La découverte de l'importance de la réponse à l'interféron dans la prévention des infections graves sous-tendra de nouveaux diagnostics et traitements.
Des différences fondamentales dans la réponse immunitaire des adultes et des enfants peuvent aider à expliquer pourquoi les enfants sont beaucoup moins susceptibles de tomber gravement malades à cause du SRAS-CoV-2, selon une nouvelle recherche du Wellcome Sanger Institute, de l'University College London et de leurs collaborateurs.
L'étude, publiée dans la revue Nature, est l'étude unicellulaire la plus complète pour comparer l'infection par le SRAS-CoV-2 chez les adultes et les enfants dans plusieurs organes. Les chercheurs ont découvert qu'une réponse immunitaire «innée» plus forte dans les voies respiratoires des enfants, caractérisée par le déploiement rapide d'interférons, contribuait à limiter la réplication virale dès le début. Chez les adultes, une réponse immunitaire moins rapide signifiait que le virus était mieux en mesure d'envahir d'autres parties du corps où l'infection était plus difficile à contrôler.
Dans le cadre de l'initiative Human Cell Atlas 1 visant à cartographier chaque type de cellule du corps humain, les résultats seront une contribution précieuse pour prédire le risque personnel de SARS-CoV-2. Un prélèvement nasal pour mesurer la réponse immunitaire chez les adultes nouvellement infectés pourrait être utilisé pour identifier les personnes à risque plus élevé qui pourraient être candidates à un traitement préventif par anticorps monoclonaux. Des recherches récentes ont également suggéré que l'inhalation d'interférons pourrait être une thérapie viable 2 .
Le système immunitaire avec lequel nous sommes nés n'est pas le même que celui que nous avons à l'âge adulte. Le système immunitaire « inné » des enfants est mieux à même de reconnaître automatiquement les virus ou bactéries dangereux, déclenchant des lymphocytes B et T « naïfs » capables de s'adapter à la menace. Les adultes ont un système immunitaire plus « adaptatif » contenant un vaste répertoire de types de lymphocytes B et T « mémoire », qui ont été entraînés par une exposition antérieure à répondre à une menace particulière 3 . Bien que le système immunitaire adulte ait également une réponse innée, il est plus actif chez les enfants.
L'un des mécanismes clés des deux systèmes immunitaires est un groupe de protéines appelées interférons, qui sont libérées en présence de menaces virales ou bactériennes et indiquent aux cellules voisines de renforcer leurs défenses. Les interférons sont des protéines à forte activité antivirale et leur production conduit généralement à l'activation des cellules B et T, qui tuent les cellules infectées et empêchent l'agent pathogène de se propager davantage.
Pour cette étude, des chercheurs de l'University College London (UCL) et des hôpitaux affiliés 4 ont collecté et traité des échantillons de voies respiratoires et de sang appariés de 19 patients pédiatriques et 18 adultes COVID-19 présentant des symptômes allant d'asymptomatiques à sévères, ainsi que des échantillons de contrôle de 41 patients en bonne santé. enfants et adultes.
Le séquençage unicellulaire des échantillons a été effectué au Wellcome Sanger Institute pour générer un ensemble de données de 659 217 cellules individuelles. Ces cellules ont ensuite été analysées, révélant 59 types cellulaires différents dans les voies respiratoires et 34 types cellulaires dans le sang, dont certains n'avaient jamais été décrits auparavant.
L'analyse a montré que les interférons étaient plus fortement exprimés chez les enfants en bonne santé que chez les adultes, avec une réponse immunitaire plus rapide à l'infection dans les voies respiratoires des enfants. Cela aiderait à limiter la réplication virale dès le début et donnerait aux enfants un avantage immédiat pour empêcher le virus d'infecter le sang et d'autres organes.
L'étude a également détaillé comment le système immunitaire des adultes, avec son nombre élevé de cellules immunitaires «tueuses» telles que les cellules B et T, peut agir contre le corps une fois que le SRAS-CoV-2 s'est propagé à d'autres parties d'un patient.
Savoir exactement comment et pourquoi la réponse immunitaire au SRAS-CoV-2 peut échouer à contrôler l'infection ou commencer à nuire à l'organisme donne aux scientifiques les moyens de commencer à se demander pourquoi certaines personnes peuvent être plus à risque de maladie grave.
Ces données suggèrent que les adultes nouvellement diagnostiqués pourraient être testés pour vérifier les niveaux d'interféron dans les voies respiratoires. Des niveaux d'interféron plus élevés, similaires à ceux trouvés chez les enfants, suggéreraient un risque plus faible de maladie grave, tandis que de faibles niveaux d'interféron suggéreraient un risque plus élevé. Les patients à haut risque pourraient alors être considérés pour des traitements préventifs tels que les anticorps monoclonaux, qui sont coûteux et peuvent être en quantité limitée.
En outre, il existe de plus en plus de preuves des avantages thérapeutiques de l'interféron bêta 1a inhalé. D'après les résultats de l'étude, cela devrait être particulièrement le cas pour les patients dont l'activation de l'interféron est faible ou absente.
Remarques
- L'Atlas des cellules humaines (HCA) est un consortium collaboratif international qui crée des cartes de référence complètes de toutes les cellules humaines - les unités fondamentales de la vie - comme base pour comprendre la santé humaine et pour diagnostiquer, surveiller et traiter les maladies. Le HCA aura un impact sur tous les aspects de la biologie et de la médecine, propulsant les découvertes et les applications translationnelles et menant finalement à une nouvelle ère de médecine de précision. Le HCA a été co-fondé en 2016 par le Dr Sarah Teichmann au Wellcome Sanger Institute (Royaume-Uni) et le Dr Aviv Regev, alors au Broad Institute du MIT et de Harvard (USA). Une initiative véritablement mondiale, il y a maintenant plus de 2 000 membres HCA, de plus de 75 pays à travers le monde. https://www.humancellatlas.org
- Pour plus d'informations sur ces études, voir : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33189161/et https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7833737/
- Cet article de The Atlantic est une introduction informative et accessible sur le système immunitaire humain et sur la façon dont il réagit au SRAS-CoV-2.
- Hôpitaux affiliés à l'UCL, notamment l'hôpital Great Ormond Street, l'hôpital University College, les hôpitaux Royal Free et l'hôpital Whittington
Référence : "Réponses locales et systémiques à l'infection par le SRAS-CoV-2 chez les enfants et les adultes" par Masahiro Yoshida, Kaylee B. Worlock, Ni Huang, Rik GH Lindeboom, Colin R. Butler, Natsuhiko Kumasaka, Cecilia Dominguez Conde, Lira Mamanova, Liam Bolt, Laura Richardson, Krzysztof Polanski, Elo Madisson, Josephine L. Barnes, Jessica Allen-Hyttinen, Eliz Kilich, Brendan C. Jones, Angus de Wilton, Anna Wilbrey-Clark, Waradon Sungnak, J. Patrick Pett, Juliane Weller, Elena Prigmore, Henry Yung, Puja Mehta, Aarash Saleh, Anita Saigal, Vivian Chu, Jonathan M. Cohen, Clare Cane, Aikaterini Iordanidou, Soichi Shibuya, Ann-Kathrin Reuschl, Iván T. Herczeg, A. Christine Argento, Richard G. Wunderink, Sean B. Smith, Taylor A. Poor, Catherine A. Gao, Jane E. Dematte, enquêteurs de l'étude NU SCRIPT, Gary Reynolds, Muzlifah Haniffa, Georgina S. Bowyer, Matthew Coates, Menna R. Clatworthy, Fernando J. Calero -Nieto, Berthold Göttgens, Christopher O'Callaghan, Neil J. Sebire, Clare Jolly, Paolo de Coppi, Clair e M. Smith, Alexander V. Misharin, Sam M. Janes, Sarah A. Teichmann, Marko Z. Nikolic et Kerstin B. Meyer, 22 décembre 2021, Nature.DOI : 10.1038/s41586-021-04345-x
Cette recherche a été financée par Wellcome, l'initiative Chan Zuckerberg, Rosetrees Trust, Action Medical Research, le Medical Research Council et le programme Horizon 2020 de l'Union européenne.
