Une première étude a ainsi comparé le profil d’expression des gènes obtenus à partir des PBMCs de témoins et de patients atteints de SpA, d’arthrite psoriasique et de PR 230. Une puce couvrant 588 gènes a été utilisée et a permis d’identifier une signature de gènes surexprimés dans les trois types d’arthrite, comme des molécules de signalisation, des marqueurs macrophagiques, ou des récepteurs. Un seul gène a été remarqué par les auteurs comme étant capable de différencier la SpA des autres conditions, le « myeloid nuclear differentiation antigen » (MNDA).
Gu et al. ont mené d’autres travaux à partir de PBMCs, provenant cette fois-ci de patients atteints de SA ou de SpA indifférenciée et d’individus sains, en utilisant des puces
patients atteints de SpA indifférenciée, le « Regulator of G protein signaling 1 » (RGS1), activé par le TNF-α et l’IL-17, a été identifié comme bio-marqueur potentiel pour distinguer cette pathologie.
Récemment, une étude a comparé le profil d’expression de PBMCs de 18 patients atteints de SA et 18 individus sains, appariés sur l’âge et le sexe, à partir d’une puce de 48 000 sondes 232. En tout, 452 gènes différentiellement exprimés ont été identifiés, dont 3 gènes candidats confirmés dans une seconde cohorte, présentaient une forte sous- expression chez les patients comparés aux témoins : « nuclear receptor subfamily 4, group A, member 2 » (NR4A2), « TNFα-induced protein 3 » (TNFAIP3) et CD69. Le rôle établi de ces gènes dans l’inflammation ou l’immunité conforte l’hypothèse de l’altération d’un mécanisme immunitaire dans la SA.
Enfin, il est possible d’isoler à partir des PBMCs des populations de cellules d’intérêt particulier pour la pathologie étudiée. Smith et al. ont ainsi dérivé des macrophages à partir des monocytes isolés du sang de 8 patients atteints de SA et de 9 témoins sains et les ont stimulés en présence d’interféron (IFN)-ɤ et de LPS 233. L’étude transcriptomique de ces cellules a été réalisée avec des puces contenant 40 000 sondes, et a permis l’identification de 141 gènes différentiellement exprimés entre patients et témoins. Parmi ces gènes, une signature IFN-ɣ inversée, avec une réduction des gènes induit par IFN-ɣ et de l’IFN-ɣ lui- même, a été mise en évidence. Le traitement de ces macrophages par de l’IFN-ɣ exogène a permis de supprimer cette différence d’expression. Sachant que l’IFN-ɣ favorise la différenciation des Th1 plutôt que celle des Th17, Il a été proposé que la dérégulation de la voie de l’IFN-ɣ mise en évidence ici puisse être à l’origine d’une augmentation des TH17 dans la SA. Il est tout à fait remarquable que des résultats très similaires aient été obtenus dans les cellules dendritiques du modèle animal privilégié de la SpA, le rat transgénique pour HLA- B27 234.
Les études décrites ci-dessus, menées dans des conditions extrêmement variables (type de tissu / cellule, type de puces, nombre de gènes et taille des échantillons), n’ont donc pas permis de définir un profil d’expression univoque, spécifique de la SA. Néanmoins, une dérégulation de la réponse immune semble ressortir clairement de ces travaux. La combinaison de ces différentes données dans une méta-analyse permettrait potentiellement
d’atteindre une puissance plus importante pour identifier une signature d’activité des gènes impliqués dans la SA. D’autre part, étudier le profil d’expression de cellules jouant directement un rôle dans la maladie, comme les DCs ou les LT CD4+, permettrait peut-être de refléter davantage les changements d’activité des gènes jouant un rôle dans la SA ou dans la SpA dans son ensemble.
Objectifs du travail de thèse
Mon travail de thèse s’inscrit dans un projet de recherche global visant à améliorer la compréhension des mécanismes impliqués dans la SpA. Pour se faire, nous avons utilisé différentes approches : une approche génétique focalisée sur le Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) afin d’identifier de nouveaux facteurs de susceptibilité impliqués dans la SpA au sein de cette région et une approche de génomique fonctionnelle, reposant sur une stratégie transcriptomique pan-génomique. Nous avons opté pour la complémentarité de ces deux approches que nous avons conduites en parallèle.
Le premier objectif était de parvenir à l'identification de nouveau variants significativement associés à la SpA situés dans la région du CMH et distincts de HLA-B27. Un criblage de cette région par une étude d’association portant sur une collection de 146 familles comprenant 1 068 individus, dont 439 atteints de SpA a été tout d’abord menée. Nous avons ensuite étendu le génotypage de certains marqueurs d’intérêt à deux autres cohortes composées, pour l’une de 142 trios et pour l’autre de 543 cas et de 394 témoins afin de tenter de répliquer nos premiers résultats.
Notre autre objectif était de comparer les capacités fonctionnelles des cellules dendritiques dérivées de monocytes et d’étudier les gènes différentiellement exprimés par ces cellules entre patients atteints de SpA et témoins sains. Nous nous sommes tout particulièrement intéressés aux DCs car ces cellules pourraient jouer un rôle important dans le développement de la maladie, comme cela a été précédemment mis en évidence dans le modèle animal du rat transgénique HLA-B27 qui développe une SpA. Ainsi, caractériser les altérations fonctionnelles éventuelles des MD-DCs de patients puis tenter de les corréler à un profil d’expression génique particulier nous paraissait une approche complémentaire de l’étude génétique ci-dessus, en vue d’améliorer la compréhension de la physiopathologie de cette maladie.