Soutenance de thèse de HECTOR Eglantine
Titre de thèse
Etude des dynamiques de sélection des lymphocytes dans les organes lymphoïdes secondaires à partir de données transcriptomiques sur cellule unique.
Tracking lymphocyte selection dynamics in secondary lymphoid organs based on single cell transcriptomic data.
Résumé de la thèse
Les lymhocytes B (LB) sont des acteurs majeurs de la réponse immunitaire contre les pathogènes. Ces cellules sont armées d'immunoglobulines (Ig), sous forme de récepteurs (BCR) ou d'anticorps sécrétés, qui peuvent lier des antigènes avec une haute affinité et spécificité. Ces caractéristiques sont renforcées au cours d'une maturation dans des structures appelées Centres Germinatifs (CG); au sein des CG, les cellules B diversifient leurs Igs par l'introduction de mutations dans les gènes codant pour les Ig, et certains sont sélectionnés sur la base des propriétés de liaison conférées par ces mutations. Les mécanismes qui sous-tendent ce processus de sélection ne sont pas entièrement compris. Cependant, on sait que les LB sont soumis à des signaux de nombreux types cellulaires, notamment les lymphocytes T (LT), qui soutiennent le processus de sélection des LB. Mon projet vise à décrypter les mécanismes de sélection permettant la génération de LB à haute affinité, tout en empêchant la génération de LB non spécifiques qui pourraient infliger des dommages collatéraux à l'organisme. Pour étudier la sélection, j'ai mis en place un outil informatique permettant d'inférer le degré de pression de sélection appliqué aux LB, à partir des mutations accumulées dans les gènes codant pour les Ig. Cet outil nous permet d'identifier les LB susceptibles d'avoir bénéficié de signaux de sélection. Nos analyses de séquençage ARN suggèrent que ces LB ont une capacité de signalisation BCR accrue. Des expériences in vitro nous ont permis de mieux comprendre l'effet de la signalisation BCR sur les cellules B et ont montré que cette signalisation (qui reflète les propriétés des Ig) réprime des gènes impliqués dans la mort cellulaire. Enfin, la caractérisation de LT a suggéré qu'elles pouvaient déclencher la mort cellulaire chez les LB avec des Igs défectueuses. L'ensemble de nos données suggère que la génération de LB affines et spécifiques passe en partie par l'élimination des LB défectueux.
Thesis resume
B cells are major actors of the immune response against pathogens. These cells are armed with immunoglobulins (Ig), in the form of receptor (BCR) or secreted antibodies, which can bind foreign antigens with high affinity and specificity. These features are reinforced throughout a training in microscopic structures called Germinal Centers (GC) ; within GCs, B cells diversify their receptors through the introduction of mutations in the Igs encoding genes, and some of them are selected based binding properties conferred by these mutations. The mechanisms underlying this selection process are not fully understood. However, it is already known that GC B cells are subject to signals provided by many cell types including T cells that sustain B cell selection process. The aim of my project is to decipher the selection mechanisms leading to the generation of diverse and high-affinity B cells, while preventing the generation of non-specific cells that could inflict collateral damage to the host organism. To study selection in GCs, I have implemented a bioinformatic tool to inter the degree of selection pressure applied to B cells based on the mutation patterns accumulated in Ig encoding genes. This tool enables us to identify which B cells are likely to have benefited from selection cues. Our RNA sequencing analyses showed that these cells were likely to have increased BCR signaling capacity as they expressed genes downstream of this antigen receptor. In vitro experimental assays enabled us to better understand BCR signaling effect on B cells and showed that BCR signaling (which reflect Ig binding properties) are more efficient at downregulating pro-apoptotic genes. Finally, characterization of GC T cells suggested that they could trigger cell death in GC B cells with defective Igs. Altogether, our results suggest that affine and specific GC B cells generation is partly achieved through the active elimination of defective B cells.