Des cellules immunitaires cultivées en laboratoire oublient le choc culturel du laboratoire
Les macrophages sont des globules blancs présents dans tous les tissus de l’organisme. Ils sont impliqués dans diverses fonctions immunitaires: ils entourent et tuent les micro-organismes, éliminent les cellules mortes et stimulent l’action d’autres cellules immunitaires. Selon les scientifiques, les macrophages sont porteurs d’espoir en tant que médicaments vivants susceptibles de combattre les infections, de guérir les organes endommagés et de lutter contre le cancer. Cependant, pour pouvoir être utilisés à des fins thérapeutiques, ils doivent être cultivés en grande quantité en laboratoire sans perdre leurs fonctions spécifiques. Est-ce vraiment possible? Oui, selon des chercheurs d’Allemagne et de France. En partie soutenue par le projet MacAGE financé par l’UE, l’équipe de recherche a démontré que les macrophages cultivés en laboratoire pendant de longues périodes peuvent fonctionner normalement lorsqu’ils sont réintroduits dans l’organisme. En outre, et c’est le plus important, ils ne présentent aucune différence avec les cellules qui n’ont jamais quitté le tissu pulmonaire. Les résultats laissent penser que des thérapies cellulaires basées sur les macrophages peuvent effectivement être développées à l’avenir. L’étude a été publiée dans la revue «Nature Immunology». Les cellules cultivées en laboratoire sont soustraites à leur environnement naturel et aux signaux physiques qui semblent essentiels à leur fonction. Elles doivent s’adapter à de nouvelles conditions — boîtes de culture en plastique et solutions nutritives artificielles — ce qui constitue «un véritable choc culturel», peut-on lire dans un article publié sur le site web de la Technische Universität Dresden (TU Dresden), hôte du projet MacAGE, en Allemagne. «Nous voulions savoir précisément comment les cellules se modifient dans le cadre d’une culture cellulaire prolongée et si ces changements sont permanents ou non», déclare dans l’article l’auteur principal de l’étude, le professeur Michael Sieweke de la TU Dresden.
Des changements réversibles
L’équipe a étudié des macrophages de souris qui vivent naturellement dans les sacs alvéolaires des poumons. Ils ont réussi à faire croître en volume ces cellules en laboratoire sur plusieurs mois. Les macrophages cultivés en laboratoire ne semblaient pas différents de leurs homologues du poumon, mais après les avoir minutieusement examinés, l’équipe a remarqué que les cellules avaient réellement subi de nombreux changements pour s’adapter à leur nouvel environnement. «Il fallait s’y attendre. Vivre sur une surface en plastique et avoir tous les nutriments à disposition est très différent des conditions naturelles. Les cellules ont dû s’y adapter et l’ont fait en modifiant l’état de plus de 3 000 gènes. La question qui nous intéressait vraiment était de savoir si ces changements pouvaient être inversés», explique Michael Sieweke. Pour y répondre, les chercheurs ont transféré les cellules cultivées en laboratoire dans les poumons des souris. Des comparaisons détaillées ont révélé que les macrophages cultivés en laboratoire et ceux qui n’avaient jamais quitté le poumon étaient désormais indiscernables. «Nous avons été surpris de constater que les adaptations substantielles effectuées par les macrophages pour vivre en laboratoire se sont avérées totalement réversibles», fait remarquer la coauteure de l’étude, Clara Busch, de la TU Dresden. «Les macrophages cultivés en laboratoire avaient oublié leur présence en laboratoire et ont pleinement assumé leur fonction et leur statut normaux dans le poumon, inconscients de leur précédent choc culturel.» Bien qu’elle fut menée sur des souris, la recherche soutenue par MacAGE (Macrophage aging and rejuvenation) revêt des implications très prometteuses pour les thérapies humaines, et pourrait être utilisée pour traiter des maladies telles que le cancer ou des infections similaires à celle causée par le virus SARS-CoV-2. Le projet s’achèvera en décembre 2022. Pour plus d’informations, veuillez consulter: projet MacAGE
Mots‑clés
MacAGE, macrophage, immunitaire, cellule, laboratoire, poumon