Impact des inhibiteurs de la Tyrosine Kinase de Bruton sur les réponses immunitaires innées dirigées contre Aspergillus fumigatus // Impact of Bruton's tyrosine kinase inhibitors on innate immune responses against Aspergillus fumigatus

Contexte scientifique, importance médicale du projet :
Les infections fongiques invasives, en particulier les aspergilloses, causées par Aspergillus fumigatus, sont une menace majeure pour les patients immunodéprimés, tels que ceux recevant des traitements anticancéreux. Parmi ces traitements, les inhibiteurs de la tyrosine kinase de Bruton (iBTK), utilisés dans les thérapies contre les leucémies lymphoïdes chroniques ont montré des effets immunomodulateurs significatifs et sont impliquées dans la survenue d'aspergilloses (Gibert et al). Comprendre l'impact des iBTK sur les fonctions de l'immunité innée, et plus spécifiquement les polynucléaires neutrophiles (PN) et les monocytes/macrophages qui sont les principaux acteurs de la défense contre Aspergillus, est crucial pour développer des stratégies thérapeutiques plus sûres et efficaces.

Objectifs :
Ce projet vise à évaluer le rôle de la BTK sur l'immunité innée et élucider les mécanismes par lesquels les iBTK affectent les fonctions des PN et des monocytes/macrophages dans la lutte contre Aspergillus chez les patients sous traitement.

Approches techniques et originalité :
Nous évaluerons le rôle de la BTK sur l'immunité innée en étudiant i. des patients recevant des inhibiteurs de BTK et ii. des patients présentant un déficit congénital en BTK (maladie de Bruton ou XLA) par des approches complémentaires :
1. Vidéomicroscopie : nous avons développés ces dernières années une approche originale et innovantes d'analyse des interactions hôte/pathogène par vidéo-microscopie permettant une analyse dynamique en temps réel. Cette approche permet, via des logiciels d'analyse d'image sophistiqués, d'analyser les interactions entre les neutrophiles et Aspergillus : engulfment, killing, inhibition de croissance, mort cellulaire
2. Cytométrie en flux : cette approche permet à la fois un phénotypage multiparamétrique et une analyse fonctionnelle (production de ROS, mesure de la dégranulation)

Résultats attendus et perspectives
Les résultats de ce projet fourniront des informations cruciales sur les effets des inhibiteurs de la BTK sur le système immunitaire, en particulier sur la fonction des PN contre Aspergillus. Cette compréhension pourrait guider l'ajustement des traitements anticancéreux pour minimiser les risques d'infections fongiques chez les patients. De plus, les approches techniques utilisées pourront servir de modèle pour d'autres études sur les interactions hôte-pathogène dans divers contextes thérapeutiques.

Expertise de l'équipe. Notre équipe de recherche se consacre depuis plusieurs années à l'étude du système immunitaire innée chez les patients à risque de développer des infections fongiques invasives telles que les aspergilloses (Imbert et al) notamment les patients recevant des iBTK (Blez et al ; Blaize et al).

Faisabilité.
La faisabilité est totale ; le risque scientifique est faible. Les patients recevant des iBTK sont recrutés dans le service d'hématologie à La Pitié-Salpêtrière (coll. Pr Damien Roos-Weil), qui traite un grand nombre de patients atteints de tumeurs malignes lymphoïdes. Les patients atteints de maladie de Bruton sont recrutés à Necker (coll. Felipe Suarez).
L'étude est financée ; les équipements (cytomètre Fortessa X20, vidéomicroscope Zeiss Axio, laboratoire de mycologie) et les compétences sont disponibles au CIMI-Paris et accessibles dans un périmètre restreint et à taille humaine permettant une conduite optimale du projet.

Conclusion. Ce projet se distingue par son approche innovante et multidimensionnelle pour étudier un problème clinique pertinent. En combinant vidéomicroscopie et cytométrie en flux, nous espérons dévoiler des mécanismes immunitaires essentiels et potentiellement transformer la gestion des infections fongiques chez les patients traités avec des inhibiteurs de la BTK. Nous sommes convaincus que nos découvertes apporteront des contributions significatives à la biologie des infections fongiques et à l'oncologie clinique.
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Scientific context, medical importance of the project:
Invasive fungal infections, particularly aspergillosis, caused by Aspergillus fumigatus, are a major threat to immunocompromised patients, such as those receiving cancer treatments. Among these treatments, inhibitors of Bruton's tyrosine kinase (BTK), used in therapies for chronic lymphocytic leukaemia, have shown significant immunomodulatory effects and are involved in the onset of aspergillosis (Gibert et al.). Understanding the impact of iBTK on innate immune functions, and more specifically on neutrophils (PN) and monocytes/macrophages, which are the main actors in the defence against Aspergillus, is crucial for developing safer and more effective therapeutic strategies.

Objectives:
This project aims to evaluate the role of BTK on innate immunity and elucidate the mechanisms by which iBTK affects the functions of neutrophils and monocytes/macrophages in the fight against Aspergillus in patients undergoing treatment.

Technical approaches and originality:
We will evaluate the role of BTK on innate immunity by studying i. patients receiving BTK inhibitors and ii. patients with a congenital BTK deficiency (Bruton's agammaglobulinaemia or XLA) using complementary approaches:
1. Video microscopy: in recent years, we have developed an original and innovative approach to the analysis of host/pathogen interactions by video microscopy, enabling dynamic analysis in real time. This approach makes it possible, via sophisticated image analysis software, to analyse the interactions between neutrophils and Aspergillus: engulfment, killing, growth inhibition, cell death
2. Flow cytometry: this approach allows for both multiparametric phenotyping and functional analysis (ROS production, degranulation measurement)

Expected results and outlook
The results of this project will provide crucial information on the effects of BTK inhibitors on the immune system, particularly on the function of neutrophils against Aspergillus. This understanding could guide the adjustment of anticancer treatments to minimise the risk of fungal infections in patients. In addition, the technical approaches used may serve as a model for other studies on host-pathogen interactions in various therapeutic contexts.

Expertise of the team. Our research team has been studying the innate immune system in patients at risk of developing invasive fungal infections such as aspergillosis (Imbert et al) for several years, particularly patients receiving iBTK (Blez et al; Blaize et al).

Feasibility.
The feasibility is total; the scientific risk is low. Patients receiving iBTK are recruited from the haematology department at La Pitié-Salpêtrière hospital (coll. Prof. Damien Roos-Weil), which treats a large number of patients with malignant lymphoid tumours. Patients with Bruton's disease are recruited at Necker hospital (coll. Felipe Suarez).
The study is funded; the equipment (Fortessa X20 cytometer, Zeiss Axio video microscope, mycology laboratory) and skills are available at CIMI-Paris and accessible within a restricted perimeter and on a human scale, enabling optimal conduct of the project.

Conclusion. This project stands out for its innovative and multidimensional approach to studying a relevant clinical problem. By combining videomicroscopy and flow cytometry, we hope to reveal essential immune mechanisms and potentially transform the management of fungal infections in patients treated with BTK inhibitors. We are convinced that our discoveries will make significant contributions to the biology of fungal infections and to clinical oncology.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Sorbonne Université SIM (Sciences, Ingénierie, Médecine)

515 Complexité du vivant

Profil scientifique, compétences techniques - Bases solides en biologie cellulaire et moléculaire, immunologie et microbiologie - Expérience en techniques de laboratoire (culture cellulaire, cytométrie en flux, etc.) - Intérêt marqué pour la recherche appliquée en santé humaine et les problématiques médicales - Traitement et analyse de données Compétences transversales - Capacité à analyser des résultats et à proposer des hypothèses - Capacité à synthétiser et présenter des résultats à l'oral - Prise d'initiative et autonomie dans l'organisation du travail - Rédaction et communication scientifique - Présentation de résultats en conférences et séminaires Compétences humaines - Rigueur, curiosité, esprit critique, autonomie, empathie - Capacité à s'intégrer dans un travail collaboratif en équipe - Capacité à évoluer au sein d'une équipe multidisciplinaire et à interagir avec des profils variés (chercheurs, cliniciens, biologistes, techniciens, ingénieurs, bioinformaticiens, stagiaires, étudiants)
Human skills - Rigour, curiosity, critical thinking, autonomy, empathy - Ability to integrate into collaborative teamwork - Ability to work in a multidisciplinary team and interact with a variety of people (researchers, clinicians, biologists, technicians, engineers, bioinformaticians, trainees, students) Scientific profile, technical skills - Solid grounding in cellular and molecular biology, immunology and microbiology - Experience in laboratory techniques (cell culture, flow cytometry, etc.) - Strong interest in applied research in human health and medical issues - Data processing and analysis Transversal skills - Ability to analyse results and propose hypotheses - Ability to summarise and present results orally - Initiative and autonomy in organising work - Scientific writing and communication - Presentation of results at conferences and seminars