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Les scientifiques du Kennedy Institute of Rheumatology du département d’orthopédie, de rhumatologie et des sciences musculo-squelettiques de Nuffield ont découvert une nouvelle façon pour les cellules T d’attaquer les cellules infectées par des virus ou perturbées par le cancer.

Une nouvelle façon d’attaquer les cellules infectées

Ces nouvelles recherches du groupe Dustin décrivent la structure et la composition des particules d’attaque supramoléculaires (SMAPs) et leur rôle dans la mort des cellules ciblées.
Les lymphocytes T cytotoxiques (CTL) sont des composants essentiels dans la réponse immunitaire contre les virus et le cancer. Les CTL sont connus pour reconnaître les cellules infectées ou endommagées et pour libérer des molécules de protéines solubles, qui créent des perforations dans la membrane de la cellule ciblée. Ces trous permettent aux enzymes toxiques de pénétrer et de lancer un programme d’autodestruction, tuant la cellule ciblée (cytotoxicité).
Cette nouvelle étude révèle un mécanisme complémentaire de cytotoxicité dans les CTL. L’équipe a identifié les SMAPs, des particules de protéines d’un diamètre de ~120 nm libérées par les CTL pour tuer d’autres cellules, par exemple, en cas d’infection virale ou de cancer. Les SMAPs ont un noyau de protéines cytotoxiques entouré d’une enveloppe de glycoprotéines.
La structure noyau-coquille a été démontrée en collaboration avec la ligne de faisceaux B24 de la source de lumière au diamant du Harwell Science and Innovation Campus en utilisant la tomographie cryo-soft-x. « Grâce à cette ressource nationale, nous avons pu déterminer la nature physique de ces particules. Cela a confirmé et étendu nos observations avec la microscopie à fluorescence à super-résolution », a déclaré Stefan Balint, assistant de recherche postdoctorale en immunologie moléculaire qui a dirigé ces travaux à l’Institut Kennedy.

Les SMAPs sont des bombes

La structure noyau-coquille des SMAPs a permis de libérer l’ensemble de l’unité du CTL et de l’attacher immédiatement à une cible pour la tuer. Cette étude a également montré que les SMAPs pouvaient exister indépendamment et de façon autonome du CTL. « Le CTL pourrait les laisser dans un environnement comme une mine terrestre », a déclaré Mike Dustin, directeur de la recherche de l’Institut Kennedy. « Si les protéines cytotoxiques sont comme des balles dans l’arsenal du CTL, alors le SMAP est une bombe. »
Une meilleure compréhension des SMAPs pourrait être utile pour développer de nouvelles stratégies visant à renforcer l’activité des CTL dans l’immunité antivirale, l’immunothérapie contre le cancer, la régulation de la réponse immunitaire et bien d’autres domaines. Les SMAPs ont été découvertes dans les cellules CTL et les cellules tueuses naturelles, mais les particules protéiques ayant une structure noyau-coquille peuvent avoir des implications plus larges pour la physiologie et la maladie.

Concevoir des SMAPs pour cibler de manière très spécifique des tumeurs

« Nous sommes particulièrement enthousiastes à l’idée de pouvoir concevoir des SMAPs pour cibler de manière très spécifique les tumeurs et d’autres traitements spécifiques aux patients », a ajouté Mike Dustin. Des indices sur la biologie et la structure des SMAPs ont été fournis par des collaborateurs du Target Discovery Institute à Oxford et de l’université de Toulouse, en France.
Cette recherche a été publiée le 7 mai dans Science.
Source : University of Oxford
Crédit photo : Pexels