Publié le 27 janvier 2026. Une nouvelle étude du Salk Institute révèle comment nos gènes et nos expériences de vie façonnent le fonctionnement de notre système immunitaire, ouvrant la voie à des traitements plus personnalisés et à une meilleure compréhension des réponses variables aux infections.
- Les chercheurs ont créé un catalogue épigénétique détaillé des cellules immunitaires.
- Ce catalogue distingue l’influence de l’héritage génétique des effets des expériences de vie sur le système immunitaire.
- Les résultats pourraient permettre de prédire la réaction d’un individu face à une infection et d’adapter les traitements en conséquence.
La pandémie de COVID-19 a mis en évidence une réalité frappante : la même infection peut se manifester de manière très différente d’une personne à l’autre. Certains ne développent que des symptômes légers, tandis que d’autres sont confrontés à des complications graves. Cette variabilité soulève une question fondamentale : pourquoi notre système immunitaire réagit-il si différemment face au même agent pathogène ?
Une grande partie de la réponse réside dans une combinaison complexe de facteurs génétiques – les gènes que nous héritons de nos parents – et de notre vécu, incluant nos antécédents d’infections, notre environnement et nos vaccinations. Ces éléments influencent le comportement de nos cellules par le biais de modifications chimiques subtiles, appelées modifications épigénétiques. Ces changements moléculaires agissent comme des interrupteurs, activant ou désactivant certains gènes, et modifiant ainsi le fonctionnement des cellules sans altérer la séquence de l’ADN elle-même.
Une équipe de chercheurs du Salk Institute a récemment réalisé une avancée significative en créant un catalogue épigénétique complet qui détaille la manière dont l’héritage génétique et les expériences de vie affectent différents types de cellules immunitaires. Publiée le 27 janvier 2026 dans la revue Génétique naturelle, cette base de données offre un nouvel éclairage sur les raisons pour lesquelles les réponses immunitaires varient considérablement d’un individu à l’autre. Elle ouvre également la voie à des traitements potentiellement adaptés à la biologie unique de chaque patient.
« Nos cellules immunitaires conservent une sorte de mémoire moléculaire de nos gènes et de nos expériences de vie, et ces deux forces façonnent le système immunitaire de manière très distincte », explique le professeur Joseph Ecker, auteur principal de l’étude et président du Conseil international de Salk en génétique, également chercheur au Howard Hughes Medical Institute.
« Ce travail montre que les infections et les expositions environnementales laissent des empreintes épigénétiques durables qui influencent le comportement des cellules immunitaires. En analysant ces effets cellule par cellule, nous pouvons commencer à établir un lien entre les facteurs de risque génétiques et épigénétiques et les cellules immunitaires spécifiques où la maladie se manifeste réellement. »
L’épigénome : un code qui se lit et s’écrit
Chaque cellule de notre corps contient le même ADN. Pourtant, les cellules peuvent avoir des apparences et des fonctions très différentes en fonction de leur rôle spécifique. Cette diversité est en partie due aux marqueurs épigénétiques, de petites étiquettes moléculaires qui se fixent à l’ADN et contrôlent l’activation ou la désactivation de certains gènes dans chaque cellule. L’ensemble de ces marqueurs constitue l’épigénome d’une cellule.
Contrairement à l’ADN, l’épigénome est dynamique et peut évoluer au cours de la vie. Certains schémas épigénétiques sont fortement influencés par notre héritage génétique, tandis que d’autres sont façonnés par nos expériences. Les cellules immunitaires sont soumises aux deux influences, mais jusqu’à présent, les scientifiques ignoraient si les changements épigénétiques hérités et ceux induits par l’expérience modifiaient les cellules immunitaires de la même manière.
« Le débat entre nature et culture est un thème récurrent, tant en biologie qu’en sciences sociales », souligne le co-premier auteur, le docteur Wenliang Wang, chercheur au laboratoire d’Ecker.
« En fin de compte, notre héritage génétique et les facteurs environnementaux nous affectent tous les deux, et nous voulions comprendre précisément comment cela se manifeste dans nos cellules immunitaires et influence notre santé. »
Comment nos expériences de vie laissent une trace moléculaire
Pour démêler les effets de la génétique et de l’expérience, l’équipe de recherche a analysé des échantillons de sang provenant de 110 personnes d’origines diverses. Ces échantillons reflétaient un large éventail de variations génétiques et d’expositions à différents facteurs environnementaux, notamment la grippe, des infections par le VIH-1, le SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline), le MSSA (Staphylococcus aureus sensible à la méticilline), le SRAS-CoV-2 (le virus responsable de la COVID-19), la vaccination contre le charbon et l’exposition aux pesticides organophosphorés.
Les scientifiques ont étudié quatre principaux types de cellules immunitaires : les lymphocytes T et les lymphocytes B, qui sont capables de conserver une mémoire immunitaire à long terme, et les monocytes et les cellules tueuses naturelles, qui réagissent rapidement aux menaces. En comparant les schémas épigénétiques de ces cellules, ils ont construit un catalogue complet de marqueurs épigénétiques, également appelés régions différentiellement méthylées (DMR), pour chaque type de cellule immunitaire.
« Nous avons constaté que les variantes génétiques associées à la maladie agissent souvent en modifiant la méthylation de l’ADN dans des types spécifiques de cellules immunitaires », explique le co-premier auteur, le docteur Wubin Ding, chercheur postdoctoral au laboratoire d’Ecker.
« En cartographiant ces connexions, nous pouvons commencer à identifier précisément quelles cellules et quelles voies moléculaires peuvent être affectées par les gènes de risque de maladie, ouvrant potentiellement de nouvelles pistes pour des thérapies plus ciblées. »
Distinguer les changements épigénétiques hérités et induits par l’expérience
Une avancée majeure de cette étude a été la capacité de distinguer les changements épigénétiques liés à la génétique (gDMR) de ceux liés aux expériences de vie (eDMR). Les chercheurs ont découvert que ces deux types de marqueurs tendent à apparaître dans différentes parties de l’épigénome. Les modifications génétiques étaient plus souvent observées à proximité de régions génétiques stables, en particulier dans les cellules T et B à longue durée de vie. En revanche, les changements liés à l’expérience étaient concentrés dans des régions de régulation flexibles qui contrôlent les réponses immunitaires rapides.
Ces schémas suggèrent que la génétique contribue à établir des programmes immunitaires à long terme, tandis que les expériences affinent la manière dont les cellules immunitaires réagissent à des situations spécifiques. Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour comprendre pleinement comment ces influences interagissent et affectent les performances du système immunitaire en matière de santé et de maladie.
« Notre atlas des cellules immunitaires de la population humaine constituera également une ressource précieuse pour les futures recherches mécanistiques sur les maladies infectieuses et génétiques, y compris le diagnostic et le pronostic », déclare le co-premier auteur, le docteur Manoj Hariharan, scientifique principal au laboratoire d’Ecker.
« Souvent, lorsque des personnes tombent malades, nous ne sommes pas immédiatement sûrs de la cause ou de la gravité potentielle. Les signatures épigénétiques que nous avons développées offrent une feuille de route pour classer et évaluer ces situations. »
Vers une prédiction des résultats et une personnalisation des soins
Les résultats de cette étude soulignent la puissance avec laquelle la génétique et les expériences de vie façonnent l’identité des cellules immunitaires et le fonctionnement du système immunitaire. Le nouveau catalogue constitue également un point de départ pour concevoir des approches plus personnalisées en matière de traitement et de prévention.
Le professeur Ecker estime qu’à mesure que la base de données s’enrichira avec des échantillons de patients supplémentaires, elle pourrait aider à prédire la manière dont les individus réagiront à de futures infections. Par exemple, si suffisamment de patients atteints de COVID-19 fournissent des données, les chercheurs pourraient découvrir que les survivants partagent un eDMR protecteur commun. Les médecins pourraient alors analyser les cellules immunitaires d’un patient nouvellement infecté pour vérifier si ce marqueur protecteur est présent. S’il est absent, les scientifiques pourraient potentiellement cibler les voies réglementaires associées pour améliorer les résultats.
« Notre travail pose les jalons du développement de stratégies de prévention précises des maladies infectieuses », conclut le docteur Wang.
« Pour la COVID-19, la grippe ou de nombreuses autres infections, nous pourrons peut-être un jour prédire comment une personne réagira à une infection, avant même l’exposition, à mesure que les cohortes et les modèles continuent de se développer. Nous pourrons simplement utiliser leur génome pour prédire l’impact de l’infection sur leur épigénome, puis prédire comment ces changements épigénétiques influenceront leurs symptômes. »
Auteurs et financement
Les autres auteurs incluent Anna Bartlett, Cesar Barragan, Vince Rotheberg, Haili Song, Joseph Nryer, Jordan Altshul, Mia Kenworthy, Flag Liu, Wei Tiian, Jingtian zhou, Qurui Zeng et Huming Chen de Salk ; Andrew Aldridge, Lisa L. Satterwhite, Thomas W. Burke, Elizabeth A. Petzold et VANCE G. FOWLER JR. de l’Université Duke; Bei Wei et William J. Greenleaf de l’Université de Stanford ; irem B. Gündüz et Fabian Müller de l’Université de Sarland ; Todd Norell et Timothy J. Broderick du Florida Institute for Human and Machine Cognition ; Micah T. Mcclain et Christopher W. Woods de l’Université Duke et du Durham Veterans Affairs Medical Center ; Xiling Shen de l’Institut Tersaki pour l’innovation biomédicale ; Parinya Panunwet et Dana B. Barr de l’Université Emory ; Jennifer L. Beare, Anthony K. Smith et Rachel R. Spurbeck du Battelle Memorial Institute ; Sindhu, Irene Ramos, German Nudelman et Stuart C. Sealfo de l’école de médecine Icahn du Mont Sinaï ; Flora Castellino du ministère américain de la Santé et des Services sociaux ; Et Anna Maria Walleg et Evans de Vaccitech plc.
Le travail a été soutenu par la Defense Advanced Research Projects Agency (N6600119C4022) par l’intermédiaire du US Army Research Office (W911NF-19-2-0185), des National Institutes of Health (P50-HG007735, UM1-HG009442, UM1-HG009436, 1R01AI165671) et de la National Science Foundation (1548562, 1540931, 2005632).