COVID-19 : un modèle humain en 3D révèle une nouvelle cible pour prévenir les formes graves.

Le mécanisme du complément fait partie de notre système immunitaire inné. Ses cellules et ses protéines ont une fonction importante dans la protection de l’organisme contre les virus et autres agents pathogènes avant la formation des lymphocytes T et des anticorps. Cette phase aiguë de l’interaction entre l’agent pathogène et le système immunitaire est au centre des préoccupations de Doris Wilflingseder et Wilfried Posch, qui mènent des recherches à l’Institut d’hygiène et de microbiologie médicale (directrice : Cornelia Lass-Flörl) de l’Université de médecine d’Innsbruck.

Tempête de cytokines en 3D

Les modèles 3D humains développés par les deux scientifiques pour les voies respiratoires supérieures et inférieures peuvent également être utilisés pour simuler et suivre les interactions du nouveau coronavirus avec le système immunitaire. « Notre système humain permet une réplique très réaliste de l’épithélium multicouche* des voies respiratoires et des poumons. Dans ces systèmes tissulaires 3D hautement différenciés, nous avons maintenant utilisé le SRAS-CoV-2 comme agent pathogène et observé, pratiquement en direct, comment les cellules épithéliales des voies respiratoires libèrent les fragments solubles du complément C5a et C3a », explique Doris Wilflingseder, biologiste spécialiste des infections. Ces anaphylatoxines, dont on a également constaté qu’elles étaient élevées chez les patients COVID-19 présentant une évolution critique, déclenchent une forte réaction inflammatoire, de sorte que des substances messagères pro-inflammatoires (cytokines) sont ensuite  produites sur le site de l’infection. Cette « tempête de cytokines » appelle finalement d’autres cellules immunitaires sur la scène – un événement infectieux endommageant les tissus et mettant la vie en danger (hyperinflammation), qui a déjà été observé en clinique et pourrait être mis en évidence ici pour la première fois en dehors des expériences sur les animaux en laboratoire.

Un nouvel effet avec un ancien médicament

Afin de voir si l’inhibition des anaphylatoxines C3a et C5a pouvait prévenir l’hyperinflammation, Wilfried Posch et Doris Wilflingseder ont utilisé des bloqueurs chimiques. Ces bloqueurs ont montré un effet probant en protégeant contre la destruction du tissu pulmonaire. « Nous avons introduit les bloqueurs chimiques de manière basolatérale, c’est-à-dire du côté de l’épithélium tourné vers l’intérieur, et nous avons vu que,  lorsque le récepteur C5a était bloqué, il n’y avait pas de transmission ni de réplication virale. Cela indiquerait que le virus a besoin de l’hyperinflammation pour bien se répliquer. Dans ce contexte, un anticorps anti-C5, qui a été co-développé par notre collègue de l’institut Reinhard Würzner et qui est déjà utilisé sous le nom d’Eculizumab pour la thérapie des maladies médiées par le complément, pourrait s’avérer utile », déclare le biologiste moléculaire Wilfried Posch.

Source : Université de médecine d’Innsbruck

Publication officielle : https://www.jacionline.org/article/S0091-6749(21)00560-1/fulltext