- Dans le monde, il y a plus de 95 millions de cas d'infections à Salmonella chaque année, dont 1,35 million aux États-Unis. Il n'existe pas de vaccin humain efficace contre ce germe courant.
- Des chercheurs de l'Université de Floride ont mis au point une nouvelle méthode pour amorcer le système immunitaire afin de lutter contre l'infection à Salmonella.
- Tout comme des décennies de recherche fondamentale ont conduit au développement de vaccins contre le COVID-19, cette recherche jette les bases du développement d'un vaccin innovant contre Salmonella basé sur les propriétés uniques des vésicules extracellulaires.
Les vaccins COVID-19 étant dans l’esprit de nombreuses personnes, certains pourraient être surpris d’apprendre que nous n’avons pas encore de vaccins contre de nombreuses maladies infectieuses courantes.
Prenons par exemple de Salmonella qui peut infecter des personnes via des aliments, de l'eau et des animaux contaminés. Selon l'Organisation mondiale de la santé, l'infection à Salmonella non typhoïde affecte plus de 95 millions de personnes dans le monde chaque année, entraînant environ 2 millions de décès par an. Il n'y a pas de vaccin approuvé contre Salmonella chez l'homme et certaines souches sont résistantes aux antibiotiques.
Mais tout comme les scientifiques ont passé des décennies à faire de la recherche fondamentale qui a rendu possible le développement éventuel de vaccins contre le COVID-19, des chercheurs de l'Université de Floride, dirigés par Mariola Edelmann de l’UF/IFAS, jettent les bases d'un vaccin efficace contre Salmonella et d'autres infections bactériennes difficiles à traiter.
Dans leur étude financée par les National Institutes of Health et publiée dans PLOS Pathogens, les scientifiques de l'UF/IFAS démontrent une nouvelle approche pour déclencher l'immunité contre Salmonella.
Cette approche tire parti de la façon dont les cellules communiquent entre elles, a dit Winnie Hui, première auteur de l'étude, qui a été menée alors qu'elle était doctorante en microbiologie et en science cellulaire.
«Les cellules communiquent entre elles par le biais de particules appelées vésicules extracellulaires (VEs). Pensez à celles-ci comme des téléphones moléculaires qui permettent aux cellules de se parler. Nous voulions savoir si certains de ces messages contenaient des informations liées à la réponse immunitaire», a dit Hui, diplômé de l'UF/IFAS College of Agricultural and Life Sciences en 2019 et il est maintenant chercheur en postdoc à l'UF College of Medicine, division de rhumatologie et d’immunologie clinique.
«Les VEs hôtes n'ont pas été étudiées auparavant dans le contexte de la lutte contre les infections bactériennes entériques, ce qui fait partie de ce qui rend notre approche nouvelle et enrichit le domaine», a dit Edelmann, auteur principal de l'étude, directeur de la thèse de Hui et professeur de microbiologie et de science cellulaire.
Edelmann a émis l'hypothèse qu'un type spécifique de VEs appelé exosomes faisait partie de la réponse immunitaire contre la Salmonella et pourrait un jour détenir la clé du développement d'un vaccin.
Pour tester leur idée, l'équipe de recherche a prélevé des exosomes de globules blancs infectés par Salmonella. À l'intérieur de ces exosomes, qui ne mesurent que quelques dizaines de nanomètres de diamètre, ils ont trouvé des antigènes de Salmonella, qui sont des morceaux de protéines de Salmonella connus pour déclencher une réponse immunitaire.
Ensuite, les chercheurs ont voulu savoir si ces exosomes pourraient fonctionner comme un vaccin, aidant le corps à renforcer ses défenses contre Salmonella, a dit Lisa Emerson, l'une des co-auteurs de l'étude et étudiante au doctorat dans le laboratoire d'Edelmann.
«Nous avons mis les exosomes dans des ‘nanobulles’ que des souris ont inhalées. Plus tard, nous avons effectué des tests pour voir comment leur système immunitaire a répondu», a dit Emerson, qui est au Collège UF/IFAS des sciences agricoles et de la vie.
Les chercheurs ont découvert qu'après avoir introduit les exosomes contenant des antigènes de Salmonella, les exosomes se localisaient dans les tissus qui produisent du mucus, activant des cellules spécifiques de ces sites. Des semaines plus tard, les souris ont développé des anticorps contre la Salmonella et des réponses immunitaires cellulaires spécifiques, qui ciblent généralement cette bactérie pour son élimination. Pour les chercheurs, c'est un résultat prometteur.
«Il existe deux types de réponses immunitaires générées lorsque notre corps rencontre un agent pathogène. La première est appelée immunité innée, qui est une réponse immédiate à une infection, mais elle est également moins spécifique. L'autre réponse est appelée immunité adaptative, et cette réponse protectrice est spécifiquement adaptée à un pathogène donné, mais elle prend également plus de temps à se développer. Les exosomes générés par les globules blancs infectés ont stimulé ces deux réponses chez les animaux», a dit Hui.
Bien que ces résultats soient prometteurs, des recherches supplémentaires seront nécessaires avant d'avoir un vaccin contre Salmonella qui fonctionne chez l'homme, a dit Hui.
«Notre étude a identifié un nouveau rôle des exosomes dans les réponses protectrices contre Salmonella, mais nous pensons également que les exosomes peuvent trouver des applications plus larges pour d'autres infections intestinales et au-delà», a dit Edelmann.
«Les exosomes ont cette capacité unique d'encapsuler une cargaison précieuse tout en permettant son acheminement ciblé vers les tissus d'intérêt. Pour de nombreuses affections et infections, cette livraison précise de la charge utile thérapeutique est ce qui fait une différence, et nous évaluons actuellement également les exosomes dans l'acheminement de la cargaison vers d'autres tissus de choix», a dit Edelmannn dont le travail est soutenu par plusieurs fonds fédéraux axés sur les rôles des vésicules extracellulaires dans les infections bactériennes et les maladies et les thérapies dirigées par l'hôte contre l'intestin infections.
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