Diabète auto-immune, Génétique, Immunothérapie, Anticorps anti-CD3, DUSP10

Le diabète insulinodépendant ou diabète de type 1, est une maladie auto-immune polygénique due à une rupture de la tolérance immunitaire vis-à-vis d'auto-antigènes des cellules bêta des îlots de Langerhans sécrétrices d'insuline. Les cellules bêta sont sélectivement et exclusivement détruites par des lymphocytes T autoréactifs. Ce travail de thèse se situe à l'interface de deux thématiques majeures de notre laboratoire. La première concerne l'immunothérapie. En 1992 notre laboratoire a, le premier, décrit qu'un traitement de courte durée du diabète insulino-dépendant, qui se déclare spontanément chez la souris non-obèse diabétique (NOD), par un anticorps monoclonal anti-CD3, induisait une rémission durable de la maladie. Cet effet était dû à une restauration de la tolérance immunitaire pour les autoantigènes des cellules bêta. Près de 30 ans après, en novembre 2022, l'anticorps anti-CD3 Téplizumab a été approuvé par les autorités réglementaires (FDA) pour le traitement du diabète insulinodépendant clinique. La deuxième thématique est l'étiologie du diabète auto-immun, qui implique des facteurs génétiques qui ne sont pas totalement élucidés. A partir de notre colonie de souris NOD/Nck, nous avons dérivé des sous-lignées dont l'incidence du diabète était significativement différente (NOD/NckH et NOD/NckL avec forte et faible incidence respectivement). Le séquençage du génome et une cartographie des locus à traits quantitatifs (QTL) ont identifié chez ces souris un variant génétique rare (SNV pour single nucleotide variant) issu de la dérive génétique, responsable de la modification de phénotype. Ce variant engendre, chez les souris NOD/NckH, une mutation faux-sens récessive dans le gène codant pour la phosphatase à double spécificité Dusp10. L'effet causal de la mutation a été vérifié en ciblant le gène Dusp10 par édition du génome (CRISPR-Cas9). Dans ce travail de thèse nous avons abordé l'impact différentiel, chez les souris NOD/NckH, de la mutation de DUSP10 sur l'activité fonctionnelle des lymphocytes T pathogènes et/ou sur les cibles de la maladie à savoir, les îlots de Langerhans. Les données obtenues suggèrent que c'est plutôt au niveau des îlots que la mutation exerce son effet le plus important. Dans la littérature le rôle de DUSP10 a été essentiellement étudié dans des modèles de tumeurs ; dans la régénération musculaire et, dans le diabète de type 2. Pour mettre au point les techniques de biologie cellulaire permettant d'analyser l'expression de DUSP10 et sa localisation intra-cellulaire, étant donné la difficulté de manipulation des cellules d'îlots nous avons choisi, en un premier temps, de nous concentrer sur des myoblastes issus de cultures primaires de nos souris exprimant la protéine DUSP10 normale (WT : wild type) ou mutée et sur la lignée de souris de myoblastes transformés C2C12.Sur les myoblastes issus de cultures primaires nous avons pu mettre au point les techniques permettant l'analyse des modifications de l'expression de DUSP10 WT ou mutée avant et pendant la différentiation. Sur les cellules C2C12 nous avons effectué des transfections des protéines DUSP10 WT et mutée porteuses de sondes (Flag-tags) afin de suivre leur localisation cellulaire. Nos données confirment la localisation à la fois nucléaire et cytoplasmique de DUSP10. Par ailleurs, au niveau cytoplasmique on note une colocalisation de DUSP10 avec le réticulum endoplasmique. Enfin, nous avons obtenu des résultats intéressants montrant que le traitement par anticorps anti-CD3 est beaucoup moins efficace pour traiter le diabète établi chez les souris NOD/NckH que chez les souris conventionnelles NOD/NckL. Ce résultat est important car il illustre bien, dans le contexte de cette maladie polygénique, l'impact d'un variant génétique rare sur l'effet de l'immunothérapie. Ces données illustrent également l'importance préclinique du modèle de la souris NOD pour améliorer les modalités du traitement par anticorps anti-CD3.