Comment les globules blancs s’activent-ils ?

Les cellules perçoivent leur environnement en convertissant les stimuli mécaniques en signaux biomécaniques. Or, les recherches de ces deux dernières décennies ont prouvé que les forces mécaniques permettaient de réguler la fonction immunitaire des cellules. Cependant, l’étude des forces mécaniques à l’œuvre dans les cellules est un défi car ces forces sont extrêmement faibles de l’ordre du nanoNewton et touchent à des régions extrêmement petites. A ce jour, les méthodes existantes permettent soit de détecter et d’appliquer des forces en un seul point de la membrane cellulaire, soit d’étudier toute la cellule mais sans la précision requise.

L’équipe du Dr. Mark Schvartzman du département d’ingénierie des matériaux, en collaboration avec Prof. Angel Porgador du département d’Immunologie et Génétique de l’Université Ben Gourion du Néguev, a mis au point une nouvelle nanostructure prenant en compte les signaux mécaniques et chimiques qui permet de contrôler les forces appliquées sur une cellule. Ils ont ensuite utilisé cette nanostructure pour explorer les lymphocytes NK aussi appelés cellules tueuses naturelles.

Ils ont recouvert les nanostructures de marqueurs spécifiques de cellules malades leur permettant de rendre leurs nanostructures semblables à des cellules malades réelles et les ont mises en contact avec des lymphocytes comme vous pouvez le voir ci-dessous. Les lymphocytes ont appliqué une force sur les nanostructures qui ont en retour généré une contraction des cellules. La force, qui n’avait jamais été observée auparavant, est de l’ordre du trilliardième de Newton !

La topologie des nanostructures, combinée à l’activation des atomes centraux de la fonction immunitaire de la cellule, est la seule combinaison permettant d’activer les lymphocytes NK. De plus, les lymphocytes NK sont utilisés dans de nouvelles méthodes d’immunothérapie pour lesquelles ces nanostructures seraient un atout de plus !

Source : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201805954

Rédactrice : Odélia Teboul (odelia.teboul1[a]mail.huji.ac.il), doctorante à l’Université hébraïque de Jérusalem