L’immunologie est l’étude du système immunitaire et constitue une branche très importante des sciences médicales et biologiques. Le système immunitaire nous protège des infections grâce à différentes lignes de défense. Si le système immunitaire ne fonctionne pas comme il le devrait, cela peut entraîner des maladies, comme l’auto-immunité, l’allergie et le cancer. Il devient également clair aujourd’hui que les réponses immunitaires contribuent au développement de nombreux troubles courants qui ne sont pas traditionnellement considérés comme immunologiques, notamment les troubles métaboliques, cardiovasculaires et neurodégénératifs tels que la maladie d’Alzheimer.
Pourquoi l’immunologie est-elle importante ?
Depuis les travaux pionniers d’Edward Jenner au 18e siècle qui allaient finalement conduire à la vaccination sous sa forme moderne (une innovation qui a probablement sauvé plus de vies que toute autre avancée médicale), jusqu’aux nombreuses percées scientifiques des 19e et 20e siècles qui allaient conduire, entre autres, à la sécurité des transplantations d’organes, à l’identification des groupes sanguins et à l’utilisation désormais omniprésente des anticorps monoclonaux dans toute la science et les soins de santé, l’immunologie a changé le visage de la médecine moderne. La recherche immunologique continue à élargir les horizons de notre compréhension de la manière de traiter les problèmes de santé importants, avec des efforts de recherche continus dans le domaine de l’immunothérapie, des maladies auto-immunes et des vaccins contre les agents pathogènes émergents, tels qu’Ebola. L’avancement de notre compréhension de l’immunologie fondamentale est essentiel pour les applications cliniques et commerciales et a facilité la découverte de nouveaux diagnostics et traitements pour gérer un large éventail de maladies. En plus de ce qui précède, associée à l’avancement de la technologie, la recherche immunologique a fourni des techniques et des outils de recherche d’importance critique, tels que la cytométrie en flux et la technologie des anticorps.
Qu’est-ce qu’un immunologiste ?
Un immunologiste est un scientifique et/ou un clinicien spécialisé en immunologie. De nombreux immunologistes travaillent dans un laboratoire axé sur la recherche, soit dans le milieu universitaire, soit dans l’industrie privée (par exemple, dans l’industrie pharmaceutique). D’autres immunologistes – les « immunologistes cliniques » – sont des cliniciens qui se concentrent sur le diagnostic et la gestion des maladies du système immunitaire, telles que les maladies auto-immunes et les allergies.
Pour des informations plus détaillées sur les carrières en immunologie, veuillez consulter notre section carrières.
Le système immunitaire
Le système immunitaire est un système complexe de structures et de processus qui a évolué pour nous protéger des maladies. Des composants moléculaires et cellulaires composent le système immunitaire. La fonction de ces composants est divisée en mécanismes non spécifiques, ceux qui sont innés à un organisme, et en réponses réactives, qui sont adaptatives à des pathogènes spécifiques. L’immunologie fondamentale ou classique consiste à étudier les composants qui constituent le système immunitaire inné et adaptatif.
L’immunité innée constitue la première ligne de défense et est non spécifique. C’est-à-dire que les réponses sont les mêmes pour tous les agents pathogènes potentiels, aussi différents soient-ils. L’immunité innée comprend des barrières physiques (par exemple, la peau, la salive, etc.) et des cellules (par exemple, les macrophages, les neutrophiles, les basophiles, les mastocytes, etc.) Ces composants sont « prêts à l’emploi » et protègent un organisme pendant les premiers jours de l’infection. Dans certains cas, cela suffit à éliminer l’agent pathogène, mais dans d’autres cas, la première défense est dépassée et une deuxième ligne de défense entre en jeu.
L’immunité adaptative est la deuxième ligne de défense qui consiste à constituer une mémoire des infections rencontrées afin de pouvoir monter une réponse renforcée spécifique à l’agent pathogène ou à la substance étrangère. L’immunité adaptative fait intervenir des anticorps, qui ciblent généralement les agents pathogènes étrangers circulant librement dans le sang. Sont également impliqués les lymphocytes T, qui sont dirigés spécialement vers les agents pathogènes qui ont colonisé les cellules et peuvent directement tuer les cellules infectées ou aider à contrôler la réponse des anticorps.
Dysfonctionnement immunitaire et immunologie clinique
Le système immunitaire est un système hautement régulé et équilibré et lorsque l’équilibre est perturbé, une maladie peut en résulter. La recherche dans ce domaine consiste à étudier les maladies qui sont causées par un dysfonctionnement du système immunitaire. Une grande partie de ce travail a une importance dans le développement de nouvelles thérapies et de traitements qui peuvent gérer ou guérir la condition en modifiant la façon dont le système immunitaire fonctionne ou, dans le cas des vaccins, en amorçant le système immunitaire et en stimulant la réaction immunitaire à des agents pathogènes spécifiques.
Les troubles de l’immunodéficience impliquent des problèmes avec le système immunitaire qui altèrent sa capacité à monter une défense appropriée. Par conséquent, ils sont presque toujours associés à des infections graves qui persistent, récidivent et/ou entraînent des complications, ce qui rend ces troubles gravement débilitants, voire mortels. Il existe deux types de troubles de l’immunodéficience : les immunodéficiences primaires sont généralement présentes dès la naissance, sont généralement héréditaires et sont relativement rares. Le déficit immunitaire variable commun (DICV) en est un exemple. Les immunodéficiences secondaires se développent généralement plus tard dans la vie et peuvent résulter d’une infection, comme c’est le cas du sida après une infection par le VIH.
Pour plus d’informations, veuillez consulter notre dossier sur l’immunodéficience.
Les maladies auto-immunes surviennent lorsque le système immunitaire attaque l’organisme qu’il est censé protéger. Les personnes souffrant de maladies auto-immunes présentent un défaut qui les rend incapables de distinguer les molécules du « soi » de celles du « non-soi » ou « étrangères ». Les principes de l’immunologie ont fourni une grande variété de tests de laboratoire pour la détection des maladies auto-immunes. Les maladies auto-immunes peuvent être décrites comme des maladies auto-immunes « primaires », comme le diabète de type 1, qui peuvent se manifester dès la naissance ou au début de la vie, ou comme des maladies auto-immunes « secondaires », qui se manifestent plus tard dans la vie en raison de divers facteurs. On pense que la polyarthrite rhumatoïde et la sclérose en plaques appartiennent à ce type d’auto-immunité. Par ailleurs, les maladies auto-immunes peuvent être localisées, comme la maladie de Crohn qui affecte le tube digestif, ou systémiques, comme le lupus érythémateux disséminé (LED).
Pour plus d’informations, veuillez consulter notre dossier sur les maladies auto-immunes.
Les allergies sont des troubles de l’hypersensibilité qui surviennent lorsque le système immunitaire de l’organisme réagit contre des substances étrangères inoffensives, ce qui entraîne des dommages aux tissus de l’organisme. Presque toutes les substances peuvent provoquer des allergies (un allergène), mais le plus souvent, les allergies surviennent après la consommation de certains types d’aliments, comme les arachides, ou après l’inhalation de substances en suspension dans l’air, comme le pollen ou la poussière. Dans les réactions allergiques, l’organisme pense que les allergènes sont dangereux et produit immédiatement des substances pour les attaquer. Les cellules du système immunitaire libèrent alors des substances chimiques puissantes comme l’histamine, qui provoque une inflammation et de nombreux symptômes associés aux allergies. L’immunologie s’efforce de comprendre ce qui se passe dans l’organisme lors d’une réaction allergique et les facteurs responsables de leur apparition. Cela devrait conduire à de meilleures méthodes de diagnostic, de prévention et de contrôle des maladies allergiques.
Pour plus d’informations, veuillez consulter notre brève sur les allergies.
L’asthme est une maladie débilitante et parfois mortelle des voies respiratoires. Elle survient généralement lorsque le système immunitaire réagit à des particules inhalées de l’air, et peut conduire à un épaississement des voies respiratoires des patients au fil du temps. Elle constitue une cause majeure de maladie et est particulièrement répandue chez les enfants. Dans certains cas, elle a une composante allergique, cependant dans un certain nombre de cas, l’origine est plus complexe et mal comprise.
Le cancer est une maladie de croissance et de prolifération cellulaire anormale et incontrôlée et se définit par un ensemble de caractéristiques, dont l’une est la capacité des cellules cancéreuses à éviter la destruction immunitaire. Sachant que l’évasion du système immunitaire peut contribuer au cancer, les chercheurs se sont tournés vers la manipulation du système immunitaire pour vaincre le cancer (immunothérapie). L’immunothérapie du cancer cherche à stimuler les pouvoirs innés du système immunitaire pour combattre les tissus cancéreux et s’est révélée extraordinairement prometteuse comme nouvelle arme dans notre arsenal contre la maladie. D’autres applications des connaissances immunologiques contre le cancer comprennent l’utilisation d’anticorps monoclonaux (des protéines qui recherchent et se lient directement à une protéine cible spécifique appelée antigène. Un exemple est l’Herceptin, qui est un anticorps monoclonal utilisé pour traiter le cancer du sein et de l’estomac). En outre, un certain nombre de vaccins contre le cancer ont été développés avec succès, notamment le vaccin contre le VPH.
Pour plus d’informations, veuillez consulter notre briefing sur l’immunothérapie du cancer.
Les transplantations consistent à transférer des cellules, des tissus ou des organes d’un donneur à un receveur. L’obstacle le plus redoutable aux transplantations est la reconnaissance par le système immunitaire des organes transplantés comme étrangers. Comprendre les mécanismes et les caractéristiques cliniques du rejet est important pour déterminer un diagnostic, conseiller un traitement et est essentiel pour développer de nouvelles stratégies et de nouveaux médicaments pour gérer les transplantations et limiter le risque de rejet.
Pour plus d’informations, veuillez consulter notre briefing sur l’immunologie des transplantations.
Les vaccins sont des agents qui apprennent à l’organisme à reconnaître et à se défendre contre les infections dues à des agents pathogènes nuisibles, tels que les bactéries, les virus et les parasites. Les vaccins donnent un » aperçu » furtif d’un agent pathogène spécifique, ce qui stimule le système immunitaire de l’organisme à se préparer en cas d’infection. Les vaccins contiennent un élément inoffensif de l’agent infectieux qui stimule le système immunitaire à monter une réponse, en commençant par la production d’anticorps. Les cellules réagissant au vaccin prolifèrent à la fois pour fabriquer des anticorps spécifiques à l’agent provoquant et pour former des « cellules mémoire ». Lors d’une seconde rencontre avec l’agent infectieux, ces cellules mémoire sont rapidement capables de faire face à la menace en produisant des quantités suffisantes d’anticorps. Les agents pathogènes présents dans l’organisme sont finalement détruits, ce qui empêche toute nouvelle infection. Plusieurs maladies infectieuses, dont la variole, la rougeole, les oreillons, la rubéole, la diphtérie, le tétanos, la coqueluche, la tuberculose et la poliomyélite, ne sont plus une menace en Europe grâce à l’application réussie des vaccins.
Pour plus d’informations, veuillez consulter notre briefing sur les vaccins.
Immunologie vétérinaire
L’immunologie vétérinaire est une branche de l’immunologie dédiée à l’amélioration de la santé animale. Comme les humains, les animaux souffrent également de maladies causées soit par des organismes qui tentent d’envahir leur corps, soit par un mauvais fonctionnement de leur système immunitaire. Les animaux sauvages, domestiques et d’élevage sont couramment exposés à toute une série de bactéries, de virus et de parasites dangereux, qui menacent leur bien-être. Les infections animales peuvent avoir des effets étendus sur les secteurs d’activité humaine, comme l’alimentation et l’agriculture. En outre, de nombreuses infections animales peuvent être transmises naturellement à travers la barrière des espèces pour infecter les humains et vice-versa, un processus appelé zoonose. Par exemple, des infections bien étudiées, comme la grippe porcine et la grippe aviaire, ainsi que le paludisme et la maladie de Lyme, sont dues à la transmission des animaux et des insectes aux humains. Il est donc extrêmement important que ces types de maladies soient contrôlés efficacement. Ces mesures permettent non seulement de prévenir toute transmission ultérieure à d’autres animaux et à l’homme, mais aussi de réduire toute conséquence sociale et économique potentiellement dévastatrice.
Voir le briefing de BSI sur la maladie de Lyme.