Analyse de l'interaction entre système immun adaptatif et microbiote digestif dans le développement de la polyarthrite rhumatoïde – BactRiA

Contexte : Des recherches récentes ont suggéré une origine muqueuse de la polyarthrite rhumatoïde (PR). Ces résultats corroborent l'hypothèse d'une réaction croisée entre des anticorps auto-immuns dirigés contre des antigènes microbiens et les auto-antigènes impliqués dans la PR. Cependant, la cible primaire « in vivo » de ces auto-anticorps, en particulier en ce qui concerne les microbes intestinaux, est encore inconnue.
Dans le cadre d'un projet financé par le FNS, le partenaire 1 (P1) a établi une collection d'échantillons de sérum et de selles provenant d'une cohorte de parents au premier degré de patients PR. Actuellement, ~300 échantillons de selles et de sérum ont été collectés, l'objectif final étant d'obtenir 350 à 400 échantillons à la fin de 2021.

Hypothèse : Nous supposons que la PR est précédée d'une dysbiose, d'une inflammation de la muqueuse et d'une réponse immunitaire aberrante contre les bactéries locales, entraînant la production d'auto-anticorps pathologiques. De plus, les glycanes humains et bactériens pourraient être de bons candidats comme cibles dans des réactions croisées impliquant les auto-anticorps spécifiques de la PR.

Objectif : Une analyse intégrative des réponses immunitaires adaptatives des individus à risque de PR contre les bactéries intestinales commensales.

Conception : étude longitudinale cas-témoins, dans une population composée de :
1) individus asymptomatiques du groupe "contrôle" (n = 120), séronégatifs pour la présence du facteur rhumatoïde (FR) et des anticorps anti-protéine/peptide citrullinés (ACPA).
2) personnes à "risque intermédiaire", asymptomatiques, mais séropositives pour l'ACPA ou le FR (n = 50).
3) individus à "risque élevé", étant symptomatiques, non traités, atteints d'arthralgie inflammatoire (n = 50).

Méthodes : projet divisé en 4 « Work-packages » (WP).
WP1 : Préparation standardisée des échantillons de selles (n = 220). Séquençage 16S standardisé des fractions bactériennes fécales pré et post-tri, opsonisées par des IgA et/ou IgG (voir WP2). Bio-informatique liée au 16S et identification des bactéries immunologiquement pertinentes.

WP2 : Utilisation de cytométrie de flux pour analyser le microbiote fécal et isoler les bactéries recouvertes d'IgA. Évaluation complémentaire de la réactivité des IgG sériques contre le microbiote autologue et des espèces bactériennes cultivées + isolement des bactéries recouvertes d'IgG. Évaluation de la réactivité d'anticorps monoclonaux (AcM) (n >100), générés à partir des cellules B des patients atteints de PR, contre le microbiote entier et les espèces cultivées. Profilage de la réactivité croisée potentielle des bactéries au niveau clonal après tri et séquençage (en collaboration avec WP1 & WP3).

WP3 : Glycomique. Profilage des IgA et IgG spécifiques des glycanes en utilisant un mélange de sérum provenant de différents groupes à risque sur des micro-puces imprimées couvertes de glycanes. Création subséquente de microbilles couvertes de glycanes spécifiques, pour au moins 30 glycanes pertinents sur le plan immunitaire, et profilage étendu de la réactivité de tous les sérums individuels contre ces glycanes, ainsi que pour un panel de ~100 AcM, dérivés de patients atteints de PR. Comparaison des profils de réactivité anti-glycanes obtenus à partir des AcM des patients atteints de PR avec ceux des individus à risque.

WP4 : Analyse intégrée des données. Gestion intégrative des données et analyse extensive des différents composants de la réponse immunitaire contre les bactéries intestinales commensales et les glycanes à réactivité croisée (WP1-3), en relation avec le développement de l'auto-immunité.

Nouveauté : Analyse complète et approche multidisciplinaire pour caractériser les bactéries ciblées par les réactions immunitaires adaptatives dans le développement précoce de la PR, permettant l'identification de biomarqueurs associés à la PR et pertinents pour le diagnostic précoce de la maladie.