Le virus de la grippe modifie différément le fonctionnement cellulaire des macrophages alvéolaires humains et murins : analyse comparative pour une perspective translationnelle – FLUMACRO

Le virus de la grippe provoque des épidémies mortelles mais les stratégies thérapeutiques font défaut. La co-infection bactérienne est fréquemment associée à l’infection grippale et est responsable d’une plus grande sévérité. Les macrophages alvéolaires sont des acteurs essentiels de l'immunité innée mais la conséquence d’une infection par la grippe sur ces cellules est peu connue. Une réduction importante du nombre de macrophages alvéolaires est souvent observée dans les modèles murins lors d’infection grippale. Il est actuellement considéré que cette déplétion explique le phénomène de co-infections bactériennes. Cependant, nous avons démontré lors d’investigations cliniques qu'aucune déplétion de macrophages alvéolaires n'était observée chez l'homme au cours d'une pneumonie grippale. De plus, nous avons observé d'importantes différences entre les souris et les humains dans la production locale du facteur de stimulation des colonies de granulocytes et de macrophages (GM-CSF), un puissant régulateur de la prolifération et de la fonction des macrophages alvéolaires. Dans l'ensemble, ces résultats mettent en évidence un net contraste entre les humains et les souris lors d'infection grippale. Nous émettons l'hypothèse qu'une meilleure connaissance de la physiopathologie des macrophages alvéolaires humains au cours de l'infection grippale et du rôle protecteur potentiel du GM-CSF lèvera des obstacles importants pour la compréhension de la sévérité de certaines infections grippales ainsi que les phénomènes de surinfection bactérienne. Les objectifs du projet sont (i) de déchiffrer le mécanisme par lequel l'infection par le virus de la grippe altère la fonction des macrophages alvéolaires humains, en tenant compte à la fois des cellules isolées et du micro-environnement pulmonaire et, (ii) de fournir des preuves, tant chez la souris que chez l'homme, que Le GM-CSF pourrait représenter une thérapie prometteuse lors d'une infection grippale. Pour atteindre ces objectifs, le projet est organisé en deux groupe de travail (WP): le WP1 vise à caractériser les voies dépendantes du GM-CSF dans les macrophages alvéolaires humain au cours d'une infection grippale pulmonaire, (i) en utilisant des analyses omiques de macrophages alvéolaires humains infectés ex-vivo par le virus de la grippe, (ii) en utilisant l'analyse transcriptomique spatiale d'une tranche de poumon humain coupée, mis en culture et infectée par le virus de la grippe et (iii) en utilisant le séquençage d'ARN unicellulaire d'aspirations endotrachéales de patients infectés par la grippe. Le WP2 vise à décrypter les mécanismes de la déplétion en macrophages humains chez les souris infectées par le virus de la grippe et sa correction par le GM-CSF ou par une immunité entraînée. Nous comparerons la mort cellulaire induite par le virus de la grippe ex vivo chez les macrophages alvéolaires murin et humains, évaluerons l'effet d’un traitement par GM-CSF sur la «réaction de disparition des macrophages» observée chez la souris et évaluerons si des infections antérieures protègent les souris de la réduction du nombre de macrophages alvéolaires induit par la grippe. Notre objectif est d'obtenir des résultats qui constitueront l'étape ultime de la conception d'un essai clinique qui évaluera le bénéfice de l'administration de GM-CSF pour traiter une infection grippale sévère et prévenir une surinfection bactérienne. Pour optimiser les chances de succès, nous avons construit un consortium qui réunit des expertises complémentaires en infection grippale, en biologie des macrophages et des médecins spécialisés en infection respiratoire. Un dialogue continu entre chercheurs et cliniciens a été mis en place pour maximiser l'extraction d'informations à partir d'échantillons biologiques humains et un effort constant a été fait tout au long de ce projet pour utiliser les conditions physiologiques pour optimiser la valeur translationnelle des résultats expérimentaux.