Contrôle par la cellule-hôte et le parasite Toxoplasma gondii de la présentation des antigènes parasitaires par les molécules du CMH de classe I – CROSSTOX

Les mécanismes de présentation antigénique sont décortiqués grâce à l’étude de différents gènes dans le parasite et dans la souris, qui est un modèle animal pertinent pour T. gondii. Pour étudier leur fonction, ces gènes sont mutés ou « silencés ». Ces modifications peuvent être effectuées grâce à des virus entrant dans les cellules et y apportant le gène muté. Des cellules T immortalisées sont utilisées pour mesurer la présentation d’antigènes parasitaires.

Nous avons identifié un gène de T. gondii qui semble diminuer la détection du parasite par les lymphocytes T en « piégeant » des antigènes hors de portée des molécules présentatrices. Ce mécanisme pourrait constituer une stratégie d’échappement immunitaire.

Ce projet est dans sa phase de lancement. Les perspectives sont d’identifier des gènes et protéines, du coté l’hôte et du parasite, qui modulent négativement ou positivement la présentation antigénique. Ces découvertes pourraient apporter de nouvelles solutions thérapeutiques pour contrer les mécanismes d’échappement immunitaire de ces parasites.

La première publication est attendue pour 2013/2014.

Les maladies infectieuses causées par des parasites protozoaires apicomplexes coûtent de nombreuses vies humaines, et dans certains cas, affectent la santé des animaux de rente. La toxoplasmose est causée par le parasite Toxoplasma gondii (Toxo). Chez l’animal, cette maladie constitue un problème vétérinaire grave, en particulier pour les élevages de moutons. Chez l’homme, c’est une maladie opportuniste qui peut avoir des conséquences dramatiques pour les individus immunodéprimés et pour le foetus si l’infection se produit au cours de la grossesse. Toxo représente également une menace de maladie émergente à cause de l’apparition de nouvelles souches extrêmement virulentes qui se sont révélées mortelles chez des humains avec un système immunitaire normal. Nos recherches répondent ainsi à un des axes prioritaires de la « Stratégie Nationale de Recherche et d’Innovation » proposée par le Ministère de la Recherche.

Au-delà de l’impact sur la santé humaine et animale, Toxo constitue un modèle intéressant pour mieux comprendre les interactions entre mammifères et parasites apicomplexes en général, Plasmodium spp, le parasite responsable du paludisme. Il existe à présent une vaste gamme d’outils génétiques permettant de créer des parasites transgéniques ou mutés afin d’analyser la fonction spécifique de composants du parasite dans des modèles de rongeurs appropriés. De nouvelles avancées, auxquelles les 2 partenaires de ce projet ont largement contribué, ont révélé des aspects essentiels de la réponse immunitaire innée et adaptative contre Toxo. Elles ont aussi apporté un éclairage nouveau sur les stratégies de transport de protéines utilisées par Toxo pour créer un environnement propice à sa survie et dissémination.

En tant que parasite obligatoirement intracellulaire, Toxo construit et se divise dans une vacuole parasitophore (VP). Au sein de ce compartiment, Toxo sécrète de nombreuses protéines. Certaines participent à la génération d’un réseau de nanotubules membranaires (RNM), dont la fonction demeure inconnue. En outre, la VP interagit et fusionne avec le réticulum endoplasmique (RE) des cellules infectées. Un travail collaboratif entre le partenaire 1 (N. Blanchard) et l’équipe Savina/Amigorena à l’Institut Curie a permis de commencer à comprendre l’impact de cette fusion sur la présentation aux lymphocytes T d’antigènes dérivés du parasite.

Dans ce cadre, les deux objectifs de ce projet sont :
1/ l’identification de facteurs de la cellule-hôte qui controlent la fusion RE-VP et la caractérisation des conséquences de cette fusion sur la présentation d’antigènes naturels de Toxo par les molécules du CMH de classe I. Au-delà de la présentation antigénique, nous projetons de déterminer le rôle de la fusion RE-PV sur les interactions globales hôte/parasite.
2/ l’étude de l’impact du transport de protéines de Toxo dans la VP sur leur accès à la voie de présentation classe I. L’hypothèse testée est que le RNM limite la présentation antigénique en séquestrant certains antigènes dans la vacuole.

La mise en place de ce projet est rendue possible par la découverte récente de plusieurs antigènes naturels du parasite, couplée à de nouvelles découvertes sur la biologie cellulaire de la présentation antigénique et du transport de protéines. Les outils et expertises maîtrisés par les 2 partenaires principaux (N. Blanchard à Toulouse et M.-F. Delauw à Grenoble), combinés à un socle de collaborations déjà établies avec l’équipe Savina à Paris et l’équipe Moita à Lisbonne, constituent un gage de réussite du projet.

En résumé, les recherches proposées pourraient suggérer de nouvelles pistes moléculaires et cellulaires pour l’amélioration des réponses immunitaires contre les parasites apicomplexes. Nos résultats pourraient à terme conduire à de nouvelles perspectives d’interventions thérapeutiques contre la toxoplasmose, et éventuellement d’autres maladies parasitaires d’importance.