Immunogénétique
Des souris et des hommes... Et leurs gènes

Dans le massif des calanques de Marseille, le long d’une route qui serpente à travers le parc de Luminy, un nouveau bâtiment accueille les visiteurs : 3 500 m² abritant du matériel de haute technicité, bientôt 50 000 souris et une quarantaine de chercheurs, ingénieurs et techniciens. Bienvenue au Centre d’immunophénomique (Ciphe), inauguré en décembre 2012, et qui sur le point de fêter sa première année. Mais il existait déjà dans la tête de son directeur, Bernard MalissenBernard Malissen
unité 1104 Inserm/CNRS - Aix-Marseille Université, Centre d’immunologie de Marseille-Luminy, US 12 Ciphe, depuis 2007. Sa raison d’être ? Créer de façon standardisée des modèles murins destinés à l’étude du système immunitaire. « Maintenant que le génome humain est séquencé, il s’agit de le traiter massivement et d’identifier la fonction de chacun des gènes », explique-t-il. La proximité génétique de la souris et de l’homme fait du petit mammifère un modèle particulièrement approprié pour la recherche sur les maladies touchant l’être humain. L’idée est simple : pour chacun des gènes, créer une souris qui en soit dépourvue. Et observer ce qui se passe. « C’est un peu comme avec une voiture, si on enlève une pièce, on voit tout de suite si elle peut continuer à rouler ou pas. Mais le problème peut aussi se révéler tardivement si c’est la roue de secours qui a été supprimée… »

Pour créer une souris, comment s’y prend-on ? C’est très facile… ou presque, si l’on en croit Frédéric FioreFrédéric Fiore
US 12 Inserm, Ciphe, responsable du service Ingénierie génétique. Des cellules souches embryonnaires de souris sont modifiées génétiquement grâce à un vecteurVecteur
Molécule d’ADN qui permet la propagation de séquence génétique d’intérêt, puis elles sont mises en culture avant d’être micro-injectées dans un blastocyste, un embryon de quelques cellules. Celui-ci est ensuite implanté dans une souris pseudogestanteFemelle pseudogestante
Femelle accouplée avec un mâle stérile pour déclencher le programme hormonal d’une grossesse. Si la chance est de la partie, certains souriceaux seront porteurs de la modification génétique souhaitée au niveau de leurs cellules reproductrices. Il ne reste alors plus qu’à les croiser – naturellement – pour obtenir des souris porteuses de la mutation dans toutes leurs cellules. « Il faut entre 12 et 16 mois, selon la complexité du modèle, pour livrer une lignée de souris correspondant à la demande », précise Frédéric Fiore. En 2013, le Centre a enregistré près de quarante commandes de prestations pour générer des lignées de souris pour des clients extérieurs et en a produit une trentaine dans le cadre de l’infrastructure de biotechnologies Phenomin (voir encadré).

C’est à l’étage du dessus que Marie MalissenMarie Malissen
unité 1104 Inserm/CNRS - Aix-Marseille Université, Centre d’immunologie de Marseille-Luminy, US 12 Ciphe, responsable du module d’Immunophénotypage, Hervé LucheHervé Luche
US 12 Inserm, Ciphe, responsable R&D, et Pierre GrenotPierre Grenot
US 12 Inserm, Ciphe, responsable des équipements, caractérisent l’état fonctionnel du système immunitaire des souris, exposées à tel ou tel pathogène. Ce qui revient à analyser les cellules sanguines contenues dans la rate ou les ganglions. Leur arme ? La cryométrie en flux. Cette technique permet de faire défiler les cellules étudiées à grande vitesse dans le faisceau d’un laser. Celles-ci sont mises en présence d’anticorps, spécifiques de telle ou telle protéine exprimée à la surface de leur membrane. Lorsqu’une cellule passe devant le laser, la lumière réémise par les marqueurs fluorescents couplés aux anticorps permet d’indiquer à quelle population elle appartient : lymphocytes B CD4, CD8, granulocytes…

Depuis peu, l’équipe a fait l’acquisition d’un cytomètre de masse qui suscite son enthousiasme : « Avec le cytomètre en flux, on peut prendre en compte jusqu’à 18 paramètres. Le cytomètre de masse, lui, peut en analyser jusqu’à 50 », insiste Herve Luche. Dans cette machine à l’origine couleur orange saumoné, les cellules défilent à la vitesse de 1 000 par seconde, et les anticorps, étiquetés cette fois avec des métaux rares, sont identifiés par un spectromètre de masse. « Cette technique d’analyse permet de détecter et d’identifier des molécules par mesure de la masse de l’atome auquel est lié l’anticorps », explique Marie Malissen. Au sein de l’unité de service, la R&D n’est pas absente : pour rester dans la course à la technologie et optimiser le temps de traitement, les membres du module Immunophénotypage standardisent les manipulations, mettent au point des combinaisons d’anticorps et marqueurs fluorescents qui font la spécificité du Ciphe… Tres bientôt, le laboratoire de sécurité biologique de niveau 3 (BSL3 pour BioSafetyLevel 3), correspondant à l’utilisation d’agents biologiques hautement pathogènes pour l’homme, sera opérationnel et disposera des autorisations règlementaires nécessaires à son activité. « Les lignées de souris pourront alors être soumises à des tests infectieux et examinées en toute sécurité dans des zones confinées », assurent Philippe Hoest et Jean-Pierre Gorvel, les responsables, respectivement Sécurité et Sûreté biologique et scientifique, de la plateforme BSL3. Nul doute que ces chercheurs passionnés participeront à élucider la complexité du système immunitaire, offrant des perspectives thérapeutiques d’envergure.

Julie Coquart