Les bactéries de la tuberculose peuvent « faire le mort » pour survivre à la réponse immunitaire

Le vaccin protège plus de 100 millions de nourrissons chaque année contre les formes graves de tuberculose (TB), notamment le gonflement mortel du cerveau qui peut se développer chez les nourrissons. Cependant, ce même vaccin ne prévient pas la forme plus courante de tuberculose chez l'adulte, qui attaque les poumons. Cela permet à cette maladie de rester la maladie infectieuse la plus mortelle au monde, tuant 1,25 million de personnes par an.

Selon la plupart des études, le vaccin actuel contre la tuberculose produit une puissante réponse immunitaire. Cependant, les mesures standard de l'immunité ne permettent pas de prédire la protection chez l'adulte. Des scientifiques de la Cummings School of Veterinary Medicine de l'Université Tufts, de l'Université de l'Utah, de la Harvard TH Chan School of Public Health et de l'Université Texas A&M ont donc adopté une nouvelle approche: ils ont étudié comment la bactérie responsable de la tuberculose échappe au système immunitaire, pourtant prêt à la détruire.

Leur étude génétique sur des souris, récemment publiée dans npj Vaccines, a montré que les bactéries de la tuberculose peuvent essentiellement « faire le mort » pour survivre à la réponse immunitaire.

La tuberculose est également connue sous son nom historique, la tuberculose, un terme qui reflète la progression lente, débilitante et souvent mortelle de la maladie.

« Il est urgent d'améliorer la prévention, car le traitement seul ne suffira pas à enrayer la propagation de la tuberculose », déclare Amanda Martino, docteure en médecine, titulaire d'un master en santé publique et d'un doctorat, professeure agrégée à la Cummings School of Veterinary Medicine et co-auteure de l'étude. « Lorsque les médicaments antituberculeux sont devenus disponibles il y a plus de 60 ans, les cas ont chuté de façon spectaculaire dans le monde entier. Mais la tuberculose est réapparue avec l'épidémie de VIH et devient de plus en plus résistante aux antibiotiques traditionnels. Aujourd'hui, seuls quelques nouveaux médicaments sont disponibles pour traiter la tuberculose résistante, ce qui rend sa guérison beaucoup plus difficile. »

Contrairement à d'autres maladies respiratoires comme la grippe ou la COVID-19, qui sont causées par des virus et nécessitent une mise à jour constante des vaccins en raison de leurs mutations fréquentes, la tuberculose est causée par une bactérie génétiquement très stable, Mycobacterium tuberculosis. En théorie, cela signifie que la maladie devrait être facile à prévenir grâce à un vaccin.

Dans leur étude, l’équipe a utilisé une technique appelée séquençage par insertion de transposons (TnSeq) pour déterminer de quels gènes les bactéries avaient besoin pour survivre dans quatre groupes de souris.

• Le premier groupe a été vacciné avec un vaccin existant (développé il y a plus de 100 ans à partir d’une souche de tuberculose chez les vaches).
• Le second a reçu un vaccin expérimental basé sur une souche humaine de tuberculose, dont les études précliniques ont montré qu'il induisait une réponse immunitaire plus forte.
• Le troisième groupe avait été précédemment infecté par la tuberculose et traité ensuite avec des antibiotiques.
• Le quatrième groupe (témoin) n’avait jamais été exposé au vaccin ni à l’infection.

Les scientifiques s'attendaient à découvrir des gènes clés permettant aux bactéries de survivre chez des hôtes vaccinés, et ils ont effectivement identifié plusieurs cibles potentielles pour de futurs vaccins. Mais la plus grande surprise a été de découvrir les gènes dont les bactéries n'avaient plus besoin après la vaccination ou l'infection.

« Nous avons été particulièrement surpris de constater que certains gènes qui sont normalement importants pour que les bactéries se développent rapidement et provoquent une infection tuberculeuse grave ne sont pas aussi nécessaires lorsque les bactéries infectent un corps avec une réponse immunitaire préexistante – que ce soit à cause d’une vaccination ou d’une infection antérieure », a déclaré Martino.

Au lieu de cela, les chercheurs ont découvert que les bactéries de la tuberculose changent de stratégie, s'appuyant sur d'autres gènes qui les aident à faire face au stress et à « geler » dans un environnement défavorable.

« Nous soupçonnons que les bactéries se font discrètes, restant silencieuses jusqu'à ce que la réponse immunitaire soit affaiblie, que ce soit par l'efficacité du vaccin, le VIH ou d'autres facteurs », explique Allison Carey, professeure associée à l'Université de l'Utah et co-auteure de l'étude.

Ces résultats pourraient aider les scientifiques à créer des médicaments qui peuvent être utilisés en complément des vaccins pour aider le système immunitaire à « éliminer » la tuberculose là où elle se cache.

L'équipe a également constaté que différents vaccins, ou leur mode d'administration, modifient les gènes nécessaires à la survie de la tuberculose. Cela montre que les différents vaccins exercent des pressions différentes sur la bactérie et ouvre la voie à de nouvelles combinaisons vaccin-rappel plus efficaces.

« Cette bactérie est incroyablement bien adaptée pour survivre dans le système immunitaire », explique Martino. « Elle infecte l'homme depuis l'Égypte ancienne. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour enfin déjouer la tuberculose et maîtriser cette urgence mondiale. »