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Posté par Isabelle le Jeudi 01/02/2018 à 12:00
Comprendre la réponse immunitaire de notre corps grâce à des sondes fluorescentes

En utilisant des sondes chimiques qui "s'allument" lorsque les cellules deviennent actives, des scientifiques financés par l'UE ont cherché à comprendre le comportement des cellules immunitaires qui jouent un rôle fondamental dans la lutte contre des maladies comme le cancer.

Les chercheurs qui travaillent sur le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) ENDOIMAGE financé par l'UE ont développé un nouveau type de sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les...) chimique capable de donner des informations sur la façon dont les cellules immunitaires du corps réagissent à toute une série de maladies. Cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :), qui peut être utilisée pour l'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit...) d'événements moléculaires clés du cancer, s'appuie sur des composés chimiques qui émettent de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) fluorescente et que l'on appelle fluorophores.

Les chimistes d'ENDOIMAGE ont optimisé la structure chimique de ces fluorophores pour qu'ils ne s'activent que dans un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) spécifique, lié à une maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) bien précise. "Nous avons réalisé plusieurs expériences qui montrent que ces fluorophores sont capables de détecter spécifiquement les macrophages actifs au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal,...) des organismes vivants", nous explique Marc Vendrell, maître de conférences en imagerie biomédicale à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...) d'Edimbourg, dont le travail a été financé par une bourse Marie Curie (Maria Sk?odowska-Curie (née à Varsovie le 7 novembre 1867 et décédée à Sancellemoz le 4 juillet 1934), connue en France sous le nom de Marie Curie, est une physicienne polonaise naturalisée...).

Un macrophage - du mot grec phage pour "manger" - est un type de cellule immunitaire qui consomme les débris moléculaires de l'organisme et dont l'action est est connue pour jouer un rôle dans la progression de nombreuses maladies, y compris le cancer.

"Nous avons développé une boîte à outils de différents fluorophores qui va nous permettre d'étudier le comportement des macrophages dans différentes pathologies comme par exemple le cancer", nous explique le Dr Vendrell. "Nous avons conçu des fluorophores en les modifiant pour qu'ils s'allument lorsqu'ils trouvent un environnement spécifique associé à la maladie ou au processus biologique que nous voulons étudier."

C'est ainsi un puissant outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une plus...) pour l'imagerie en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel. "Dès que l'une des cellules devient active et fluorescente, le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux...) est beaucoup plus visible que si nous utilisions un fluorophore, fluorescent en permanence", explique le Dr Vendrell. "Et nous pouvons discriminer différentes couleurs afin de pouvoir distinguer plusieurs signaux à la fois."

Détection des cellules fongiques

Les fluorophores peuvent également détecter les cellules fongiques. Contrairement à ce qui se passe pour les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi...), le système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du « non-soi ». Ce qui est reconnu comme non-soi...) humain est généralement assez puissant pour éliminer seul, la plupart des agents pathogènes fongiques. Malheureusement, lorsque le système immunitaire d'un patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant une attention médicale ou à qui est prodigué un soin.) est très faible, une infection fongique peut devenir fatale. "Nous avons développé de nouvelles sondes chimiques qui vont nous permettre de détecter ces cellules fongiques plus rapidement dans le tissu humain", nous dit le Dr Vendrell, ajoutant que cela permettrait par conséquent un diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation,...) et un traitement plus rapide. "Nous avons mis au point (Graphie) une nouvelle méthode capable d'intégrer ces fluorophores dans des peptides antimicrobiens capables de se fixer très rapidement sur les pathogènes fongiques", explique le Dr Vendrell.

Les chercheurs ont ainsi généré un tryptophane fluorescent (un type d'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) aminé) qui peut être inséré à la place de l'acide aminé naturel, pour donner "un peptide très similaire au peptide naturel mais arboré d'un marqueur fluorescent", explique-t-il.

Une large gamme d'applications cliniques

Ce type de fluorophore a été breveté et Merck, un important distributeur mondial de composés chimiques, le commercialise pour que d'autres chimistes l'utilise comme bloc de construction pour fabriquer de nouveaux peptides fluorescents. Ces peptides fluorescents peuvent être utilisés, non seulement dans l'imagerie des cellules fongiques, mais avec n'importe quel type cellulaire "à condition que le peptide se lie à une cible spécifique", nous explique le Dr Vendrell. Des collaborateurs du monde (Le mot monde peut désigner :) entier travaillent ainsi sur différentes applications de ces sondes, ajoute-t-il.

Les fluorophores chimiques ne nécessitant que quelques minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) pour devenir fluorescents, il est possible de pulvériser le produit simplement sur les tissus endommagés pour pouvoir détecter les cellules souhaitées, pendant une opération chirurgicale (Une opération chirurgicale est un acte médical qui consiste le plus souvent à extraire une structure ou à atteindre un organe à traiter après incision sur un patient anesthésié en milieu stérile. Les...) par exemple. "Au cours d'une opération, les chirurgiens pourraient ainsi faire la distinction entre cellules actives et inactives et les traiter en conséquence" explique le Dr Vendrell.

Poursuivant dans cette direction, le projet DYNAFLUORS pour Fluorophores Dynamiquement Activables, un projet de suivi, initié pour faire d'autres recherches sur les applications de ces sondes chimiques en immunologie (L'immunologie est la branche de la biologie qui s'occupe de l'étude du système immunitaire. Apparu très tôt dans l'échelle de l'évolution, ce système a évolué pour discriminer le soi du...) tumorale, a obtenu une subvention (Une subvention est une aide financière, c’est-à-dire une somme d’argent, qui est allouée par une institution publique ou privée à une personne ou une...) de consolidation ERC, qui débutera en 2018.

Pour plus d'information voir:
- projet DYNAFLUORS

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