Les cellules du système immunitaire suivent aussi une horloge biologique : leurs réactions de défense les plus efficaces démarrent au réveil. Cette découverte pourrait bientôt faire son entrée dans la pratique clinique et améliorer le traitement des personnes atteintes d’un cancer.
L’expérience est simple et vite expliquée : le groupe de recherche de Christoph Scheiermann de l’Université de Genève a injecté des cellules cancéreuses à des souris à différentes heures de la journée. Au bout de deux semaines, les scientifiques ont observé que des tumeurs de différentes tailles se développaient : elles étaient deux fois plus grosses chez les souris qui avaient reçu des cellules cancéreuses le matin que chez celles auxquelles on les avait injectées l’après-midi. Mais d’où viennent ces résultats étonnants ? Christoph Scheiermann explique: « La souris est un animal nocturne, elle se réveille à la nuit tombante et c’est alors que son système immunitaire s’active. »
Intuitivement et du point de vue de la biologie de l’évolution, cela semble logique : au réveil, la phase qui commence est celle pendant laquelle la souris est active et va par exemple chercher de la nourriture ou un partenaire pour se reproduire. La probabilité de rencontrer des agents pathogènes est alors accrue, il est donc utile d’accroître la réactivité des défenses immunitaires. Par leurs travaux, Christoph Scheiermann et son équipe ont décrypté que le rythme biologique basé sur l’alternance jour/nuit commande principalement le comportement de deux types de cellules immunitaires appelées cellules dendritiques et cellules T cytotoxiques.
Les cellules dendritiques sont les chiens policiers du système immunitaire : à la phase éveillée, elles quadrillent l’organisme à la recherche de menaces. Lorsque nous dormons, elles se rendent dans des ganglions lymphatiques voisins et y communiquent avec d’autres cellules immunitaires. Si les cellules dendritiques ont dépisté des éléments suspects, elles déclenchent la multiplication des cellules T cytotoxiques pour lutter contre le danger. « Nous avons montré que la multiplication et la mobilité des cellules T cytotoxiques varient aussi nettement au cours de la journée », explique Christoph Scheiermann.
Pour cela, son équipe a à nouveau laissé des tumeurs se développer chez la souris pendant deux semaines, puis les a prélevées à différents moments de la journée. Les tumeurs prélevées le soir, donc au début de la phase d’éveil, contenaient deux fois plus de cellules T qui y avaient pénétré que les tumeurs prélevées le matin. Dans d’autres examens, les scientifiques ont fait de nombreuses découvertes importantes en rapport avec les méthodes d’immunothérapie actuellement utilisées en clinique. Tous les résultats vont dans la même direction.
Qu’ils observent les vaccins contre le cancer, les cellules T génétiquement modifiées ou les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires, toutes les méthodes d’immunothérapie fonctionnaient au mieux au moment du réveil. Et cela ne s’applique pas seulement à la souris : Christoph Scheiermann et son équipe ont relevé le même phénomène dans les tumeurs de patient-e-s humain-e-s. Contrairement à la souris, l’être humain est actif dans la journée : nous nous réveillons le matin et les traitements aboutissaient en moyenne à de meilleurs résultats le matin que l’après-midi.
« De nombreux médicaments d’immunothérapie circulent dans le sang pendant plusieurs semaines. Comment se fait-il que l’heure à laquelle on les administre ait un impact si important ? », s’émerveille le spécialiste du rythme biologique, « nous ne comprenons pas encore tous les mécanismes fondamentaux de la réponse immunitaire. » Mais lorsqu’il parle d’oscillations, on pense spontanément à un enfant sur une balançoire : il ne peut s’élever que s’il déplace son poids vers l’arrière au bon moment. Il se peut que le système immunitaire réagisse de la sorte aux stimulations externes : pour le faire osciller plus fortement, il faut pousser au bon moment.
Christoph Scheiermann fait de la recherche fondamentale et voilà déjà une quinzaine d’années qu’il s’efforce de dépister les mécanismes sophistiqués de notre horloge biologique. Mais il y a seulement six ans de cela que lui et son équipe ont remarqué qu’elle joue aussi un rôle important dans le cancer : « Nous venons d’un autre domaine », explique-t-il. « Nous sommes extrêmement reconnaissants des fonds d’encouragement, car notre projet n’aurait pas pu avoir lieu sans la disposition de la fondation recherche suisse contre le cancer à prendre des risques. » Ces dernières années, l’intérêt pour les effets du rythme jour/nuit s’est accru, constate-t-il. Les résultats impressionnants qu’il a publiés avec son équipe n’y sont sûrement pas pour rien.
« Aujourd’hui, les médecins cliniques nous écoutent beaucoup mieux », raconte-t-il. Jusque récemment, les médecins ne prêtaient tout simplement pas attention à l’heure à laquelle les patient-e-s recevaient leur immunothérapie, mais à présent, les mentalités évoluent et au lieu de négliger les variations, les spécialistes veulent s’en servir. Dans le monde entier, plusieurs études cliniques actuellement en cours visent à démontrer de manière indubitable l’impact du rythme biologique et la plus grande efficacité des immunothérapies le matin. Christoph Scheiermann s’attend à ce que de premiers résultats soient disponibles dès cette année et il ajoute : « J’espère que plus de patientes et patients pourront bientôt en bénéficier. »