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Thèse Année : 2008

Development of immunological tools to access and characterize immune responses induced by allergy vaccine

Conception et développement d'outils immunologiques pour suivre et caractériser les réponses immunitaires induites par les vaccins contre l'allergie

Eric Wambre
  • Fonction : Auteur

Résumé

Type I allergy either results from a pathological inappropriate Th2 immune response or from the defective induction of immune tolerance to otherwise harmless antigen : the allergen. Recent advances have underlined the major role played by allergen-specific CD4+ T cells in the control of allergic response. However, immunological mechanisms involved remain to be better documented and could provide important information regarding peripheral tolerance induction observed in healthy individuals. Examination of such T cells responses seem to be critical to improve current allergy vaccines with the assumption that allergen-specific immunotherapy should recapitulate such naturally protective immune response. In this doctoral thesis, we assess at single cell level allergen-specific CD4+ T cell responses both in allergic and healthy individual by using MHC class II peptide tetramer made with high-affinity immunodominant allergen T cell epitope. To this aim, we determine experimental conditions needed to ensure efficient and specific detection of rare allergen-specific T cell using this technology. Focusing on either the major allergen from birch pollen (Bet v 1) or major allergens from mite (Der p 1 and Der p 2), we demonstrate by using this approach, that peripheral tolerance to allergen observed in healthy individuals is associated with the presence and expansion of allergen-specific CD4+ T lymphocytes. We also describe methods to functionally characterize tetramer-positive cells and demonstrated that allergenspecific CD4+ T cells from healthy individuals mostly secrete IFN-у and IL-10 in response to the allergen and express high level of CTLA-4, a marker associated with regulatory T cells. In contrast, allergen-specific CD4+ T cells from allergic patients are bona fide Th2 cells confirming the role of such cells in the induction and amplification of allergic inflammatory responses. Developments of such technology provide valuable insight regarding the role of allergen-specific CD4+ T cells in both allergic and healthy individuals but also during desensitisation. This technology might be also extremely useful as patient-monitoring tools to assess the efficacy of various immunotherapeutic strategies in humans, possibly helping to identify surrogate biological markers of clinical efficacy.
La réaction allergique de type I est caractérisée par une réponse immunitaire inappropriée de type Th2, et /ou par l'absence d'une tolérance immunologique contre un antigène habituellement toléré par la plupart des individus : l'allergène. Des études récentes soulignent le rôle central joué par les lymphocytes T CD4+ spécifiques de l'allergène dans le contrôle des réponses allergiques. Néanmoins, l'étude des mécanismes immunologiques impliqués se doit d'être approfondie. Elle pourrait ainsi fournir d'importants renseignements concernant l'induction de tolérance périphérique contre l'allergène observée chez les individus sains. L'examen de ces réponses spécifiques apparaît alors comme primordial pour améliorer les approches thérapeutiques actuelles, dans l'hypothèse que l'immunothérapie spécifique de l'allergène puisse reproduire une telle réponse immunitaire naturelle protectrice de l'allergène. Durant cette thèse, nous avons conçu et développé des tétramères MHC classe II afin d'analyser à l'échelle de la cellule les réponses lymphocytaires T CD4+ spécifiques de l'allergène à la fois chez les patients allergiques et les volontaires sains. Pour ce faire, nous avons déterminé les conditions expérimentales nécessaires pour s'assurer d'une détection efficace des cellules T CD4+ spécifiques de l'allergène par cet outil. Ce travail a été réalisé dans le cadre d'une analyse des réponses T CD4+ induites d'une part contre l'allergène majeur du pollen de bouleau (Bet v 1) ou d'autre par contre les allergènes majeurs des acariens (Der p 1 et Der p 2). Nous avons ainsi démontré que la tolérance périphérique observée chez les sujets sains est associée à la présence et l'expansion de lymphocytes T CD4+ spécifiques de l'allergène. Nous avons également développé des méthodes expérimentales permettant de caractériser fonctionnellement les cellules tétramères positives. Nous avons ainsi démontré que les cellules T CD4+ spécifiques de l'allergène des volontaires sains sécrètent principalement de l'IFN-γ et de l'IL-10 en réponse à l'allergène et expriment très fortement le marqueur CTLA-4, un marqueur associé aux cellules T régulatrices. A l'inverse, chez les patients allergiques, ces cellules sont clairement de type Th2 confirmant leur rôle dans l'induction et l'amplification des réponses allergiques. Le développement des tétramères MHC classe II dans le contexte de l'allergie fournit une approche pertinente pour définir clairement le rôle joué par les cellules T CD4+ spécifiques de l'allergène. Ce travail, réalisé à la fois chez les individus sains, allergiques ou en cours de désensibilisation, s'inscrit pleinement dans un projet d'entreprise. Ces outils faciliteront le développement de nouveaux candidats vaccins en permettant d'identifier des marqueurs biologiques associés à un bénéfice clinique.
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Dates et versions

tel-00812755 , version 1 (12-04-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00812755 , version 1

Citer

Eric Wambre. Conception et développement d'outils immunologiques pour suivre et caractériser les réponses immunitaires induites par les vaccins contre l'allergie. Immunologie. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. Français. ⟨NNT : 2008PA066382⟩. ⟨tel-00812755⟩
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