L’optogénétique permet d’associer la manipulation génétique des cellules aux propriétés bien particulières de certaines protéines dont l’activité dépend de l’énergie lumineuse qui les frappe. Concrètement, le principe est de modifier le patrimoine génétique d’une cellule afin qu’elle produise une protéine photosensible (sensible à la lumière) et ainsi de pouvoir contrôler son activité grâce à un signal lumineux.

Dans leur étude, les chercheurs ont modifié des cellules dendritiques, véritables lanceurs d’alerte du système immunitaire, capables de déclencher l’action anti-tumorale de lymphocytes T spécifiques. Après un passage entre les mains expertes des chercheurs, ces cellules dendritiques produisaient donc une protéine qui, sous une lumière bleue, stimulait leur activité. Mais un problème persistait : la lumière bleue ne pénètre pas dans les tissus… les cellules dendritiques ne pouvaient donc pas être stimulées après injection dans l’organisme ! Pour pallier ce problème, les chercheurs ont alors « greffé » sur ces cellules dendritiques modifiées des nanoparticules capables de convertir la lumière infra-rouge – qui pénètre dans les tissus (sur environ 2 cm) – en lumière bleue.

Les expériences précliniques ont montré que les cellules dendritiques ainsi modifiées et exprimant des marqueurs spécifiques de la tumeur (un mélanome) étaient bel et bien activées sous la lumière d’un laser infra-rouge. Cette activation des cellules dendritiques permettait localement une mise en action efficace des lymphocytes T. Grâce à cette approche, les chercheurs sont parvenus à limiter la croissance des tumeurs et à en réduire le volume.

De tels outils moléculaires permettent d’envisager une réponse ciblée dans le temps et l’espace et donc de restreindre les réactions immunitaires indésirables parfois observées lorsque le système immunitaire est stimulé dans son ensemble.

R.D.

Source : He, L. et al ; Near-infrared photoactivatable control of Ca2+ signaling and optogenetic immunomodulation; eLife; Décembre 2015