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Les patients atteints du COVID-19 ont des réponses immunitaires différentes qui entraînent des conséquences allant de l’infection asymptomatique au décès. Après avoir examiné les échantillons de sang de près de 200 patients, les chercheurs ont découvert des changements métaboliques sous-jacents qui régulent la façon dont les cellules immunitaires réagissent à cette maladie. Ces changements sont associés à la gravité de cette maladie et pourraient être utilisés pour prédire la survie des patients.

Des changements métaboliques sous-jacents

« Nous savons qu’il existe toute une gamme de réponses immunitaires au COVID-19, et les processus biologiques qui sous-tendent ces réponses ne sont pas bien compris », a déclaré le co-premier auteur Jihoon Lee. « Nous avons analysé des milliers de marqueurs biologiques liés aux voies métaboliques qui sous-tendent le système immunitaire et avons trouvé quelques indices sur les changements immunométaboliques qui pourraient être essentiels dans les maladies graves. Nous espérons que ces observations de la fonction immunitaire aideront les autres à reconstituer la réponse de l’organisme au COVID-19. Les connaissances approfondies acquises ici pourraient éventuellement déboucher sur de meilleures thérapies, qui seraient capables de cibler plus précisément les modifications immunitaires ou métaboliques les plus problématiques. »

Les chercheurs ont prélevé 374 échantillons de sang – deux par patient au cours de la première semaine suivant le diagnostic d’infection par le SARS-CoV-2 – et ont analysé leur plasma et leurs cellules immunitaires individuelles. L’analyse a porté sur 1 387 gènes impliqués dans des voies métaboliques et sur 1 050 métabolites plasmatiques.

Dans ces échantillons de plasma, l’équipe a constaté que l’augmentation de la sévérité du COVID-19 est associée à des altérations des métabolites, ce qui suggère une activité accrue liée au système immunitaire. En outre, grâce au séquençage unicellulaire, les chercheurs ont découvert que chaque grand type de cellule immunitaire possède une signature métabolique distincte.

Une reprogrammation métabolique spécifique

« Nous avons découvert une reprogrammation métabolique très spécifique des classes de cellules immunitaires individuelles (par exemple, les cellules T CD8+ « tueuses », les cellules T CD4+ « auxiliaires », les cellules B sécrétant des anticorps, etc.) et même des sous-types de cellules, et la reprogrammation métabolique complexe du système immunitaire est associée au métabolome global du plasma et permet de prédire la gravité de cette maladie et même le décès du patient », a déclaré le Dr Yapeng Su, coauteur et chercheur. « De tels aperçus profonds et cliniquement pertinents sur la reprogrammation métabolique sophistiquée au sein de nos systèmes immunitaires hétérogènes sont autrement impossibles à obtenir sans une analyse multi-omique unicellulaire avancée. »

« Ce travail fournit des indications importantes pour le développement de traitements plus efficaces contre le COVID-19. Ils représentent également un obstacle technologique majeur », a déclaré le Dr professeur et coauteur d’un article. « De nombreux ensembles de données recueillies auprès de ces patients ont tendance à mesurer des aspects très différents de cette maladie et sont analysés isolément. »

« Bien sûr, on aimerait que ces différents points de vue contribuent à une image globale du patient. L’approche décrite ici permet à la somme des différents ensembles de données d’être beaucoup plus grande que les parties, et fournit une interprétation beaucoup plus riche de cette maladie. »

Cette recherche a été publiée dans Nature Biotechnology.

Source : Institute for Systems Biology
Crédit photo : StockPhotoSecrets

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