EOMES: un lien entre adaptation Métabolique et remodelage Epigénétique – EMETIC

Les fonctions du facteur de transcription Eomes dans les cellules T CD4 + demeurent encore mal comprises et diffèrent en fonction des pathologies étudiées ou des sous-types de Th impliqués. Eomes joue cependant un rôle clef dans l'inflammation comme le suggèrent de nombreuses études d'association génétique. Nos résultats récents ont révélé qu’Eomes contrôle l’inflammation chronique en augmentant la survie des cellules T CD4 infiltrant les tissues via la régulation du métabolisme mitochondrial. Cette nouvelle fonction d’Eomes dans l'adaptation métabolique pourrait expliquer l'accumulation de cellules exprimant Eomes dans les tissus de patients atteints de maladies inflammatoires chroniques ou de cancer. Cependant, de nombreuses questions demeurent sur les mécanismes moléculaires impliqués.

Ainsi, ce projet vise à mieux comprendre le dialogue complexe entre le métabolisme et la régulation génique qui joue un rôle central dans les maladies inflammatoires médiées par les cellules T. Dans cet objectif, nous utiliserons le modèle de neuro-inflammation induit suite au transfert de cellules 2D2 spécifiques du peptide immunodominant de la myéline. Le rôle d’Eomes sera évalué en comparant les cellules 2D2 sauvages et celles déficientes en Eomes et l'impact de l'inflammation en comparant les cellules extraites du SNC et les 2D2 des nœuds lymphatiques drainants de la même souris. Différents points seront analysés :

1) Analyse des voies métaboliques régulées par Eomes+ dans les T CD4 du SNC. Les profils bioénergétiques seront caractérisés ex vivo à l'aide de la technologie SeaHorse et de la méthode Scenith. Les différences dans la consommation de nutriments et de métabolites sécrétés ainsi que les changements quantitatifs dans les pools de métabolites centraux seront mesurés et validés par des expériences d’analyse du flux métaboliques.

2) Identification des fonctions moléculaires d’Eomes au niveau transcriptomique et épigénétique. Nous déterminerons les sites de liaison à l'ADN spécifiques d’Eomes à l'échelle du génome par analyses de CUT&RUN associés à des analyses de RNA-seq et ATAC-seq afin de consolider la liste de vrais gènes cibles d’Eomes. La nature des modifications épigénétiques et les loci affectés seront identifiés.

3) Intégration des données « omiques» et validation. Des outils bioinformatiques seront utilisés pour identifier les métabolites clefs et leurs conséquences fonctionnelles sur la transcription et l’épigénétique, mais également les gènes et réseaux qui coordonnent la réponse métabolique. Des gènes ou métabolites identifiés seront sélectionnés et leurs fonctions étudiées. Leurs pertinences seront enfin confirmées dans d'autres modèles inflammatoires et sur des échantillons de patients atteints de SEP.

Décrypter le mode d'action d’Eomes est essentiel pour identifier les voies métaboliques indispensables à la survive des T CD4 dans les tissus inflammatoires et pour mieux comprendre les mécanismes par lesquels le remodelage métabolique modifie l'expression des gènes et par conséquent la fonction des cellules T. Au-delà de ces avancées scientifiques, ce projet aura un impact thérapeutique potentiel chez l’homme. En effet, les résultats obtenus ici conduiront à une meilleure compréhension des points de contrôle métaboliques régulant la persistance des cellules T dans les tissus qui contribuent à la chronicité des pathologies inflammatoires. La manipulation ciblée du métabolisme est un outil clef pour façonner les réponses immunitaires et nos résultats ouvriront la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Ce projet multidisciplinaire est basé sur la collaboration entre trois partenaires qui ont une expertise complémentaire englobant le métabolisme (JES), l'épigénétique et transcriptomique (AV) et la neuroimmunologie (ASD). Ce consortium bénéficiera de l'expertise de bio-informaticiens au sein de nos Instituts et des plateformes spécialisées MetaToul et GenoToul.