22 Juil Un test non invasif pour l’inflammation de l’intestin

Une nouvelle méthode de caractérisation des cellules immunitaires excrétées dans les selles pourrait faciliter le diagnostic et améliorer le traitement des maladies inflammatoires de l’intestin.

Aujourd’hui, les personnes suspectées de souffrir d’une maladie inflammatoire de l’intestin doivent souvent subir une coloscopie, une procédure invasive réalisée sous anesthésie. Une nouvelle méthode mise au point à l’Institut Weizmann des Sciences en collaboration avec le Centre Médical Sheba de Tel Hashomer pourrait offrir une alternative non invasive : la détection de l’inflammation dans les intestins par l’analyse d’un échantillon de selles. À l’avenir, l’analyse des selles pourrait faciliter le diagnostic de troubles tels que la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse et aider à suivre leur évolution, tout en permettant aux médecins de choisir le traitement le plus approprié pour chaque patient. Les résultats de l’étude sont publiés aujourd’hui dans la revue Gut.

L’idée de cette étude est née lorsque des chercheurs du laboratoire du professeur Shalev Itzkovitz, du Département de Biologie Cellulaire Moléculaire de Weizmann, ont constaté que les cellules détachées de la muqueuse intestinale des souris et expulsées dans les selles restaient vivantes pendant plusieurs heures. « Nous avons réalisé que nous pouvions analyser l’expression des gènes dans les cellules expulsées quotidiennement de la muqueuse intestinale humaine et utiliser cette expression pour en savoir plus sur les processus pathologiques potentiels dans les intestins », explique le professeur Itzkovitz, qui a dirigé l’équipe de recherche.

L’expression des gènes inflammatoires (en rouge-brun) dans les cellules intestinales est évidente dans les échantillons fécaux (à gauche) mais pas dans les échantillons obtenus par biopsie (à droite).

Le Dr Bella Ungar, gastro-entérologue au centre médical Sheba, a dirigé l’étude, dans le cadre de laquelle elle a analysé, avec d’autres chercheurs de Sheba et de Weizmann, des cellules prélevées dans la muqueuse intestinale de trente patients atteints de maladies inflammatoires de l’intestin au cours d’une coloscopie. Certaines des cellules provenaient d’échantillons fécaux prélevés dans le tractus intestinal inférieur, d’autres de biopsies de la muqueuse intestinale dans la même région. Les chercheurs ont comparé les cellules prélevées chez les patients avec celles provenant d’échantillons de selles ou de biopsies d’une trentaine de personnes en bonne santé qui avaient subi une coloscopie dans le cadre du dépistage systématique du cancer.

Grâce à un séquençage de l’ARN spécialement adapté et à d’autres méthodes avancées, les scientifiques ont déterminé quels types de cellules étaient présents dans chacun des échantillons. Ils ont constaté qu’outre les cellules habituelles de la muqueuse intestinale, les échantillons de selles contenaient quatre types de cellules immunitaires associées à l’inflammation, dont les monocytes inflammatoires et les cellules T régulatrices.

Grâce à des algorithmes développés dans le laboratoire du Prof. Itzkovitz, ils ont ensuite identifié des modèles d’expression distincts, ou signatures ARN, des cellules de chaque échantillon. Ces signatures ont permis de révéler la proportion exacte de chaque type de cellule liée au système immunitaire dans la muqueuse intestinale ; ce qui est tout aussi important, c’est qu’elles ont permis aux scientifiques de déterminer si une personne souffrait ou non d’une inflammation intestinale active.

Les échantillons de selles se sont avérés plus fiables à cet égard que les biopsies. « Une biopsie peut passer à côté d’une inflammation parce qu’elle fournit un instantané de l’endroit étroit où elle a été prélevée, alors qu’un échantillon de selles contient des cellules provenant de la totalité de la paroi de l’intestin », explique le Prof. Itzkovitz. « De plus, un échantillon de selles peut parfois être plus révélateur que l’examen de la muqueuse lors de la coloscopie, qui se fait à l’œil, car certaines formes d’inflammation ne produisent aucun signe visible. »

(de gauche à droite) Dr Bella Ungar et Prof. Shalev Itzkovitz. Coopération entre scientifiques et médecins

La lecture des signatures ARN des cellules à partir d’échantillons de matières fécales peut être cruciale pour le choix d’une thérapie personnalisée – par exemple, l’administration de médicaments conçus pour bloquer uniquement les types de substances déclenchant l’inflammation chez un patient particulier, plutôt que de supprimer l’ensemble du système immunitaire de cette personne. De telles thérapies existent déjà – de nouveaux médicaments biologiques qui apportent un soulagement spectaculaire à certains patients atteints de maladies intestinales inflammatoires – mais il est actuellement impossible de savoir à l’avance quel médicament aidera tel ou tel patient. Dans l’ensemble, ces médicaments ne fonctionnent encore que chez la moitié environ des personnes qui les reçoivent. Le fait de savoir quels sous-ensembles de cellules inflammatoires sont responsables du processus pathologique et quels gènes ils expriment pourrait améliorer l’efficacité des thérapies, en donnant aux médecins des informations cruciales avant qu’ils ne prescrivent les médicaments. En outre, disposer d’un moyen simple et rapide d’évaluer l’inflammation intestinale pourrait aider à déterminer quand le traitement est nécessaire et quand il peut être arrêté.

Le Dr. Ungar souligne que la méthode de signature des ARN fécaux est différente des tests médicaux mis au point dans le passé pour vérifier les selles afin de détecter les signes d’inflammation intestinale ; l’un d’eux, par exemple, mesurait les niveaux d’une protéine appelée calprotectine. Ces tests n’étant pas très fiables, la coloscopie est restée la méthode de référence pour évaluer l’inflammation des intestins, même si elle est invasive et nécessite une préparation lourde. La nouvelle méthode de Weizmann-Sheba pourrait fournir un test d’inflammation moins invasif, beaucoup moins cher que la coloscopie et au moins aussi fiable.

La science en chiffres
Chaque jour, la paroi interne de l’intestin humain perd environ 30 à 40 grammes de cellules, qui constituent environ 25 % de nos selles. La totalité de la paroi intestinale est remplacée en une semaine.

Les recherches du professeur Shalev Itzkovitz sont soutenues par le Helen and Martin Kimmel Institute for Stem Cell Research, le Wolfson Family Charitable Trust & Wolfson Foundation et les fondations Edmond de Rothschild.