Publié le 4 novembre 2023 02:47:00. Des chercheurs américains ont identifié un mécanisme clé impliqué dans la maladie de Crohn, une affection intestinale chronique, ouvrant la voie à de nouvelles approches thérapeutiques potentielles. Leur étude, basée sur l’intelligence artificielle et des analyses génétiques poussées, met en lumière le rôle crucial d’une interaction protéique perturbée dans cette maladie.
- Une nouvelle méthode combinant intelligence artificielle et biologie moléculaire a permis de distinguer deux types de macrophages, des globules blancs essentiels à la santé intestinale.
- L’étude révèle que le gène NOD2, déjà connu pour son lien avec la maladie de Crohn, agit comme un système de surveillance des infections intestinales.
- La restauration de l’interaction entre NOD2 et une protéine appelée girdin pourrait constituer une nouvelle cible thérapeutique pour lutter contre l’inflammation chronique.
La maladie de Crohn, une forme de maladie inflammatoire de l’intestin (MII), se caractérise par une inflammation persistante du tube digestif, entraînant douleurs abdominales, diarrhées et autres symptômes débilitants. Les scientifiques ont longtemps observé un déséquilibre dans le fonctionnement des macrophages, des cellules immunitaires présentes dans l’intestin, mais les mécanismes précis de ce dysfonctionnement restaient obscurs.
Une équipe de l’École de médecine de l’Université de Californie à San Diego a mis au point une approche innovante pour décrypter les subtilités de ce processus. En utilisant l’apprentissage automatique, ils ont analysé des milliers de profils d’expression génétique de macrophages provenant de tissus intestinaux sains et de tissus affectés par la MII. Cette analyse a permis d’identifier une signature génétique composée de 53 gènes qui différencient clairement les macrophages pro-inflammatoires des macrophages réparateurs.
Parmi ces 53 gènes, un en particulier a attiré l’attention des chercheurs : celui codant pour la protéine girdin. Ils ont découvert que, dans les macrophages non inflammatoires, une partie spécifique de la protéine NOD2 s’attache à la girdin. Cette interaction joue un rôle essentiel dans le contrôle de l’inflammation, l’élimination des bactéries nocives et la promotion de la guérison des tissus. Or, la mutation la plus fréquemment observée dans le gène NOD2 chez les patients atteints de la maladie de Crohn perturbe cette liaison. Sans cette connexion, le système immunitaire intestinal perd son équilibre et bascule vers une inflammation chronique.
« NOD2 fonctionne comme un système de surveillance des infections du corps », explique le Pradipta Ghosh, MD, professeur de médecine cellulaire et moléculaire à la faculté de médecine de l’UC San Diego. « Lorsqu’il est lié au girdin, il détecte les agents pathogènes envahisseurs et maintient l’équilibre immunitaire intestinal en les neutralisant rapidement. Sans ce partenariat, le système de surveillance NOD2 s’effondre. »
Pradipta Ghosh, MD, professeur de médecine cellulaire et moléculaire à la faculté de médecine de l’UC San Diego
Pour valider leurs découvertes, les chercheurs ont mené des expériences sur des modèles murins de la maladie de Crohn. Les souris dépourvues de la protéine girdin ont développé une inflammation intestinale sévère, un déséquilibre du microbiome intestinal et, dans de nombreux cas, sont décédées d’une septicémie, une complication potentiellement mortelle causée par une réponse immunitaire incontrôlée.
« L’intestin est un champ de bataille et les macrophages sont les gardiens de la paix », souligne le co-premier auteur Gajanan D. Katkar, Ph.D., scientifique adjoint du projet à la faculté de médecine de l’UC San Diego. « Pour la première fois, l’IA nous a permis de définir et de suivre clairement les acteurs de deux camps opposés. »
Gajanan D. Katkar, Ph.D., scientifique adjoint du projet à la faculté de médecine de l’UC San Diego
Cette étude, publiée le 2 octobre dans le Journal of Clinical Investigation, représente une avancée significative dans la compréhension de la maladie de Crohn. En identifiant le rôle clé de l’interaction NOD2-girdin, les chercheurs ouvrent la voie au développement de nouvelles thérapies visant à restaurer cet équilibre immunitaire perturbé et à soulager les patients atteints de cette affection chronique.
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