Blog - Jeunes chercheurs de l’IVI

Comment les lésions pulmonaires se réparent après une infection par le virus respiratoire syncytial (VRS)?

Melanie Brügger

Dans le cadre d’un projet soutenu par le Fonds National Suisse, l’Institut de Virologie et d’Immunologie (IVI) et plus précisément le groupe de l’immunologue PD Dr. Marco Alves, s’est interrogé sur la réponse des poumons aux infections dues au virus respiratoire syncytial (VSR) chez les nouveau-nés. Ces travaux apportent de nouveaux éléments d’information sur les facteurs contribuant au développement de formes graves de l’infection par le VRS, et mettent en évidence la réponse immunitaire inappropriée des poumons encore immatures. De plus, les chercheurs sont arrivés à la conclusion que les cellules souches/stromales mésenchymateuses jouent un rôle dans la réparation et la régénération des poumons ayant subi des lésions provoquées par le VRS. « Le travail de thèse de Melanie Brügger apporte à la fois un nouvel éclairage sur les mécanismes de la pathogenèse du VRS pendant les premières années de vie et pourrait à terme avoir des implications thérapeutiques », mentionne le PD Dr. Marco Alves, directeur de thèse de Melanie Brügger.

Interview avec la Dre Melanie Brügger au sujet de sa thèse sur le sujet du VRS

Quel était l’objectif de votre thèse ?

Ma thèse visait à examiner le rôle d’un type particulier de cellules pulmonaires pendant l’infection due au VRS, à savoir les cellules souches/stromales mésenchymateuses [1] (MSC). Il est connu que les MSC jouent un rôle essentiel dans le développement et la régénération des poumons ainsi que dans le maintien de l’homéostasie[2]. Cependant, on en sait encore très peu sur ces cellules, en relation avec les infections respiratoires et les lésions pulmonaires qu’elles provoquent. Le projet a démarré avec ma thèse. En d’autres termes, j’ai presque commencé à zéro, puis ai établi plusieurs méthodes et exploré différentes hypothèses.

Infografik

Quels sont les résultats de votre thèse ?

J’ai identifié une nouvelle fonction des MSC en rapport avec les lésions pulmonaires induites par le VRS. En fait, ce type de cellules est impliqué dans différentes étapes de la réponse de l’hôte à l’infection VRS. Plus particulièrement, j’ai pu démontrer que les MSC pouvaient mettre en place une réponse antivirale suite à l’infection par le VRS, contribuant éventuellement à l’élimination du virus et à la guérison de la maladie. En outre, les infections graves dues au VRS entraînent des lésions des poumons ayant des conséquences parfois à long terme. Mes résultats suggèrent que les MSC jouent un rôle dans la réparation et la régénération des lésions pulmonaires dues au VRS. Il est probable que cette observation soit également valable pour d’autres infections respiratoires virales graves. J’ai également trouvé que les MSC pouvaient être la cible du VRS in vivo, ce qui est intéressant.

En quoi vos résultats vont contribuer à faire avancer la recherche sur le VRS ?

Cette étude nous aide à comprendre, lors d’une infection par le VRS, la réponse de l’hôte et les mécanismes de réparation des poumons à un stade extrêmement déterminant de la vie. Nous avons démontré que les MSC jouent un rôle lors d’infections par le VRS et qu’elles semblent avoir une action bénéfique pour les processus de régénération et de réparation. Par conséquent, le rôle actif des MSC pendant l’infection par le VRS est susceptible d’avoir des implications thérapeutiques lors des formes graves de la maladie. En effet, en raison de leurs caractéristiques, les MSC ont déjà fait l’objet de très nombreuses études à des fins d’élaboration de thérapies cellulaires visant à réduire les lésions des poumons, notamment durant l’actuelle pandémie de COVID-19.

De quoi êtes-vous la plus fière dans votre recherche ?

La plupart de mes expériences ont été réalisées à partir de cellules primaires et de différents systèmes de cultures qui imitent les poumons. Cependant, il n’était pas possible de répondre à certaines questions complexes, concernant par exemple la maladie ou les mécanismes de réparation et de régénération, avec des modèles de cultures cellulaires. Nous avons donc dû utiliser le modèle de l’infection par le VRS chez l’agneau, dont les caractéristiques sont très similaires à celles des jeunes enfants et des veaux. Travailler avec un modèle animal est une tâche extrêmement complexe et exigeante qui nécessite un engagement total. Pendant les trois dernières années, notre groupe a réalisé des études, chacune d’entre elles durant plusieurs semaines voire plusieurs mois. J’ai donc dû me surpasser et je suis fière d’avoir contribué de manière significative au succès de ce travail de recherche, d’autant plus que j’ai joué un rôle important dans la planification, la coordination et le contrôle du bon déroulement des travaux que nous avons réalisé. De même, je suis très heureuse d’avoir pu continuer à jouer au « Korbball » en LNA pendant que j’écrivais ma thèse. Cela m’a beaucoup aidée à garder un bon équilibre et à rester persévérante et patiente au labo.

Qu’est-ce que vous avez aimé faire pendant votre thèse ?

Une des choses qui me plaît le plus dans la recherche, c’est la diversité des tâches, qui comprennent non seulement des expériences pratiques en laboratoire, les analyses subséquentes et l’interprétation des résultats, mais aussi la présentation de mes travaux à des réunions et congrès. Durant ma thèse, j’ai eu l’occasion de travailler sur une variété de modèles comme des cultures cellulaires primaires, des cultures cellulaires provenant des voies respiratoires en 2D et 3D et des modèles in vivo. Une autre chose que j’ai énormément appréciée, c’est l’interaction avec les autres personnes du laboratoire, ainsi que les échanges et discussions sur les résultats et les idées. J’ai aussi eu l’opportunité de co-superviser un étudiant de Master et j’ai aimé enseigner et le voir progresser au labo.

Comment se sont passées vos années à l’IVI ? Qu’avez-vous préféré ?

À l’IVI, j’ai eu l’opportunité d’interagir avec un grand nombre de personnes très différentes, issues d’horizons divers. J’ai pu en profiter énormément, apprendre une très grande variété de techniques et rencontrer un grand nombre de personnes fantastiques. En outre, grâce à l’infrastructure spécifique ainsi qu’aux connaissances et à l’expérience considérables regroupées au sein de l’IVI, j’ai eu la chance unique de pouvoir travailler avec le modèle d’infection par le VRS sur l’agneau. À ma connaissance, il n’y a qu’un seul autre labo, situé aux USA, qui travaille avec ce modèle. Bien que cette expérience ait été très intense et chargée d’émotions, il s’agissait d’une occasion unique d’étudier l’infection par le VRS avec un modèle physiologique. Pour chaque membre de l’équipe, il était clair que nous devions travailler en étant encore plus attentifs que d’habitude et en tirer le plus possible d’informations. Nous espérons que grâce à nos deux récentes publications (Démoulins et al. PLOS Pathogens 2021 et Brügger et al. PLOS Pathogens 2021) nous pourrons contribuer à la compréhension des infections  sévères dues au VRS et permettrons d’aider à élaborer un vaccin efficace ou d’autres traitements pour les nouveau-nés mais aussi pour les jeunes veaux.

Vers quoi vous dirigez-vous ?

Après avoir défendu ma thèse avec succès, j’ai décidé de continuer avec un postdoc à l’IVI dans le groupe du PD Dr Marco Alves et de travailler sur un nouveau projet sur le thème du SARS-CoV-2. Même si je me concentre essentiellement sur ce nouveau projet, j’aimerais aussi profiter de cette occasion pour explorer quelques questions restées en suspens durant ma thèse. J’aimerais également élargir mon réseau dans la communauté scientifique, promouvoir des coopérations et commencer à faire des demandes de bourse, étant donné que désormais, je suis à la recherche de nouveaux défis, probablement à l’étranger, mais, c’est certain, j’ai envie de rester dans le domaine de la recherche.

 

[1] Mésenchymateux : se réfère à des cellules se développant dans les tissus conjonctifs, les vaisseaux sanguins et les tissus lymphatiques.

[2]
Homéostasie pulmonaire : état du poumon au repos. Alors que la tolérance aux particules inoffensives inhalées est assurée, des réponses immunitaires rapides et efficaces peuvent être mises en place contre les pathogènes envahissants.

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Dernière modification 13.09.2021

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