Des avancées révolutionnaires dans le domaine des cellules tueuses naturelles (NK) sur 50 ans
Depuis les premiers rapports faisant état de lymphocytes présentant une destruction « non spécifique » des cellules tumorales en 1973, la compréhension et l'importance des cellules Natural Killer (NK) ont énormément évolué. En 1975, Rolf Kiessling et ses collègues de l'Institut Karolinska ont inventé le terme de cellules « tueuses naturelles », soulignant leur capacité unique à attaquer spontanément les cellules tumorales sans sensibilisation préalable.
Au cours des cinquante années suivantes, de nombreux laboratoires du monde entier ont étudié de manière approfondie les cellules NK in vitro pour élucider leur rôle dans la défense de l'hôte contre les tumeurs et les agents pathogènes microbiens, ainsi que leurs fonctions régulatrices au sein du système immunitaire.
Cellules NK : les lymphocytes innés pionniers
Les cellules NK, les premiers membres caractérisés de la famille des lymphocytes innés, se défendent contre les tumeurs et les agents pathogènes grâce à une activité cytotoxique directe et à la sécrétion de cytokines et de chimiokines. Initialement appelées « cellules nulles » en raison de l'absence de marqueurs d'identification, les progrès dans le séquençage de l'ARN unicellulaire, la cytométrie en flux et la spectrométrie de masse ont permis une classification détaillée des sous-types de cellules NK.
La première décennie (1973-1982) : découverte de la cytotoxicité non spécifique
La fin des années 1960 et le début des années 1970 ont vu le développement de tests in vitro simples pour mesurer la cytotoxicité à médiation cellulaire. En 1974, Herberman et ses collègues ont démontré que les lymphocytes du sang périphérique provenant d'individus en bonne santé pouvaient tuer diverses cellules de lymphome humain. Kiessling, Klein et Wigzell ont en outre décrit la lyse spontanée des cellules tumorales par les lymphocytes de souris non porteuses de tumeur, qualifiant cette activité de « destruction naturelle ».
La deuxième décennie (1983-1992) : caractérisation phénotypique et défense virale
Au cours des années 1980, l’attention s’est portée sur la caractérisation phénotypique des cellules NK, conduisant à l’identification de sous-populations dotées de fonctions distinctes. En 1983, les scientifiques avaient identifié des sous-ensembles fonctionnellement différents de cellules NK humaines. D'autres études ont mis en évidence le rôle crucial des cellules NK dans la défense contre les herpèsvirus, illustré par un patient présentant de graves infections à herpèsvirus dues à un déficit génétique en cellules NK.
La troisième décennie (1993-2002) : Comprendre les récepteurs et les ligands
Des progrès significatifs dans les années 1990 et au début des années 2000 ont conduit à l’identification et au clonage des récepteurs des cellules NK et de leurs ligands. Des découvertes telles que le récepteur NKG2D et ses ligands induits par le stress ont jeté les bases de la compréhension des mécanismes de reconnaissance du « soi modifié » des cellules NK.
La quatrième décennie (2003-2012) : mémoire des cellules NK et licences
Contrairement aux idées traditionnelles, des études menées dans les années 2000 ont démontré que les cellules NK pouvaient présenter des réponses semblables à celles de la mémoire. Les chercheurs ont montré que les cellules NK pouvaient médier des réponses spécifiques à un antigène et développer une forme de « mémoire » semblable aux cellules immunitaires adaptatives. De plus, le concept de « licence » des cellules NK a émergé, expliquant comment les interactions avec les molécules du soi-CMH pourraient améliorer la réactivité des cellules NK.
La cinquième décennie (de 2013 à aujourd’hui) : applications cliniques et diversité
Au cours de la dernière décennie, les progrès technologiques ont stimulé la recherche sur les cellules NK. La cytométrie de masse et le séquençage de l'ARN unicellulaire ont révélé une grande diversité phénotypique parmi les cellules NK. Cliniquement, les cellules NK se sont révélées prometteuses dans le traitement des hémopathies malignes, comme l’a démontré l’application réussie des cellules CD19 CAR-NK chez les patients atteints de lymphome en 2020.
Perspectives d'avenir : questions sans réponse et nouveaux horizons
Alors que les recherches se poursuivent, plusieurs questions intrigantes demeurent. Comment les cellules NK acquièrent-elles une mémoire spécifique à l’antigène ? Les cellules NK peuvent-elles être exploitées pour contrôler les maladies auto-immunes ? Comment pouvons-nous surmonter les défis posés par le microenvironnement tumoral pour activer efficacement les cellules NK ? Les cinquante prochaines années promettent des découvertes passionnantes et inattendues en biologie des cellules NK, offrant de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer et les maladies infectieuses.