L'étude a analysé des échantillons de biopsie de lésions de la maladie de Crohn enflammées et non enflammées sur le tissu de l'intestin grêle dès qu'il a été retiré des patients. Les chercheurs ont utilisé le séquençage de l'ARN unicellulaire et la technologie CyTOF pour examiner les lésions intestinales en temps réel au niveau unicellulaire, identifier les cellules immunitaires et les cellules sanguines circulantes et leur interaction dans et autour de la lésion, et cartographier un paysage de milliers de cellules dans la lésion.
L'analyse a trouvé une signature de types cellulaires précis, jamais identifié auparavant, qui est en corrélation avec la résistance d'un patient au traitement standard de la maladie de Crohn, un médicament anti-inflammatoire appelé inhibiteur du TNF. Un inhibiteur du TNF est le principal agent administré aux patients atteints de la maladie de Crohn modérée à sévère, mais environ 40 pour cent des patients qui prennent l'inhibiteur finissent par ne pas y répondre ou par une aggravation de leur maladie de Crohn.
Le profilage à cellule unique pourrait transformer la découverte de médicaments. Cela va vraiment nous donner beaucoup plus de clarté sur les maladies inflammatoires de l'intestin et sur les raisons pour lesquelles les patients résistent et sur ce que nous pourrions cibler d'autre. »
L'auteure co-correspondante Miriam Merad, MARYLAND, Doctorat, Directeur du Precision Immunology Institute de la Icahn School of Medicine du Mont Sinaï, Professeur Mount Sinai en immunologie du cancer, Co-directeur du programme d'immunologie du cancer au Tisch Cancer Institute et directeur du Mount Sinai Human Immune Monitoring Center
Avoir une signature pour identifier les patients qui échoueront sur l'inhibiteur est utile pour éviter la chirurgie et les complications. Sur la base des résultats de cette étude, les chercheurs ont déjà développé un essai clinique qui testera s'il est possible de trouver la signature dans un test sanguin lorsqu'un patient reçoit un diagnostic de maladie inflammatoire de l'intestin. Si c'est le cas, les médecins pourraient éviter d'utiliser un inhibiteur du TNF et utiliser à la place d'autres produits biologiques qui fonctionneront pour ce patient.
"Nous avons conçu cette étude de manière à définir l'inflammation avec une précision sans précédent en utilisant l'immunologie et la biologie computationnelle pour mieux comprendre cette maladie, " a déclaré l'auteur co-correspondant Judy H. Cho, MARYLAND, Doyen associé principal pour la médecine de précision, Directeur de l'Institut Charles Bronfman de médecine personnalisée, Professeur Ward-Coleman de génétique translationnelle, et professeur de médecine, et Génétique et sciences génomiques, à l'école de médecine Icahn. "Ces résultats soulignent les limites des tests de diagnostic actuels et le potentiel des outils de cartographie unicellulaire pour identifier de nouveaux biomarqueurs pour la réponse au traitement et des opportunités thérapeutiques adaptées."
Cette étude a porté sur quatre groupes de patients et a utilisé l'analyse unicellulaire d'un groupe pour identifier la signature. Les chercheurs ont ensuite superposé les données de l'analyse à cellule unique sur plusieurs, de grands ensembles de données constitués des trois autres groupes de patients dont les tissus avaient été analysés et dont les résultats avec l'inhibiteur du TNF étaient connus. À l'aide d'un algorithme et de la biologie computationnelle, les chercheurs ont corroboré la signature identifiée à partir des résultats de la séquence unicellulaire dans les multiples, groupes indépendants avec des résultats de traitement connus.
"Notre étude montre que les approches qui combinent une cartographie unicellulaire à haute résolution des lésions inflammatoires chez un petit nombre de patients avec un séquençage d'ARN en masse sur de grandes cohortes avec une caractérisation clinique approfondie conduisent à des informations généralisables, soulignant le potentiel de transformer largement la compréhension des maladies inflammatoires multifactorielles humaines à médiation immunitaire, " a déclaré l'auteur co-correspondant Ephraim Kenigsberg, Doctorat, Professeur assistant de génétique et de sciences génomiques à l'Institut Icahn pour la science des données et la technologie génomique. Premier auteur Jérôme C. Martin, PharmD, Doctorat, stagiaire postdoctoral au Precision Immunology Institute de la Icahn School of Medicine au Mont Sinaï, a également joué un rôle majeur dans cette recherche.
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