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Ce cliché réalisé par Mathieu Houde montre des cellules macrophages (en rouge) capturant par phagocytose des pathogènes (en vert) séquestrés dans des compartiments cellulaires appelés phagosomes.

Le 21^e siècle sera protéomique», titrait Forum à la une le 19 mars 2001 en présentant les travaux de Michel Desjardins en protéomique.

Le chercheur et son équipe du Département de pathologie et biologie cellulaire viennent de frapper un grand coup grâce à cette approche avant-gardiste en démontrant que le phagosome des cellules macrophages est outillé pour produire les antigènes nécessaires à la stimulation du système immunitaire. Ceci ouvre la voie à la mise au point de nouveaux types de vaccins et même de vaccins contre le cancer.

Ces travaux prometteurs constituent la recherche doctorale de Mathieu Houde et leurs résultats sont publiés dans l’édition du 25 septembre du magazine Nature.

Protéomique du phagosome

«On savait que les macrophages détruisent les microbes et agents infectieux, mais on ignorait le mécanisme précis par lequel ces cellules produisent les peptides qui stimulent une sous-population de lymphocytes T», explique M. Houde.

Les macrophages sont les globules blancs les plus nombreux de notre système immunitaire. Ils détruisent les agents infectieux par phagocytose, c’est-à-dire par ingestion et digestion. Cette destruction se produit dans un compartiment particulier appelé phagosome. Les travaux de Mathieu Houde ont permis de comprendre ce processus de destruction des agents infectieux et leur transformation en peptides ou antigènes et de déterminer que l’ensemble de l’opération se déroulait dans le phagosome.

Une fois cette transformation accomplie, les peptides sont transportés à la surface des macrophages. Leur présence stimule la prolifération de lymphocytes T — un autre type de globules blancs —, qui s’attaquent aux cellules anormales pour les détruire.

L’élucidation du processus permettra, selon les chercheurs, d’utiliser cette voie pour stimuler, de façon pharmacologique, la production de lymphocytes T. Le processus pourrait être notamment employé pour concevoir de nouvelles thérapies destinées à combattre les infections virales ou même le cancer.

C’est grâce à la protéomique que Michel Desjardins (à droite) et Mathieu Houde ont élucidé le processus de production d’antigènes par les macrophages.

«Dans le cas d’un cancer ou d’une infection virale, certaines cellules touchées sont reconnues comme anormales par notre système immunitaire, qui les détruit, explique Mathieu Houde. Un des processus de capture des virus ou des protéines tumorales par les macrophages est l’endocytose et c’est la voie traditionnelle utilisée par les vaccins. Mais lorsque le processus de capture des antigènes s’effectue par phagocytose, la réponse du système immunitaire est jusqu’à 10 000 fois plus efficace que par endocytose.»

La phagocytose pourrait être enclenchée en fixant, sur une microbille de latex de la grosseur d’une bactérie, des protéines spécifiques au microbe ou aux cellules cancéreuses pour les faire «digérer» par les macrophages et stimuler ainsi la production de lymphocytes.

Ces travaux, soutenus par Génome Canada-Québec, ont été menés avec la collaboration de Sylvie Bertholet et David Sacks, du NIH de Washington, qui ont réalisé l’expérience de stimulation des lymphocytes T, et de Pierre Thibault, de la compagnie pharmaceutique Caprion, qui a découvert les protéines par spectrométrie de masse.

Daniel Baril