Les cribles CRISPR révèlent GLIS3 comme un interrupteur maître de la fibrose intestinale

La fibrose représente une part importante des décès liés aux maladies et, dans les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI), elle peut persister même lorsque l'inflammation est traitée. Les immunosuppresseurs à large spectre n'améliorent pas les résultats à long terme sur la fibrose, et les fibroblastes à l'origine de la cicatrisation et de la résistance aux anti-TNF manquaient de cibles moléculaires claires et spécifiques. Cette étude visait à définir comment ces cellules sont activées et ce qui les contrôle.

L'équipe a intégré des données de RNA-seq en cellule unique (29 échantillons non-MICI, 29 de rectocolite hémorragique et 57 de maladie de Crohn) à un profilage spatial Xenium d'intestin réséqué, couvrant plus de quatre millions de cellules. Les fibroblastes associés à l'inflammation (IAF) étaient plus nombreux dans le tissu enflammé, exprimaient IL11, le collagène, des gènes de remodelage de la matrice et des chimiokines recrutant les neutrophiles, et se regroupaient dans des niches de colite active ou chronique, aux côtés de macrophages FCN1+IL1B+. Chez la souris, la délétion conditionnelle d'Il11 a réduit le dépôt de collagène, l'hydroxyproline et l'expression des gènes du collagène dans la colite chronique induite par le DSS, sans modifier le degré d'inflammation. Une souris rapportrice d'Il11 a montré qu'IL-11 n'était exprimée que dans les fibroblastes après une lésion, à proximité des macrophages, les IAF murins ressemblant aux cellules humaines.

Dans des co-cultures, seuls les macrophages pro-inflammatoires induisaient l'IL-11 dans les fibroblastes. Un criblage computationnel de ligands, suivi de tests, a ciblé le TGFβ et l'IL-1β dérivés des macrophages, qui agissaient en synergie ; l'invalidation de leurs récepteurs dans les fibroblastes abolissait la réponse des IAF. Chez la souris, la neutralisation de l'une ou l'autre cytokine a réduit les fibroblastes IL-11+ mais n'a pas amélioré la maladie globale, probablement parce que ces deux cytokines agissent sur de nombreux types cellulaires.

Pour identifier des régulateurs propres aux fibroblastes, les auteurs ont mené en parallèle des cribles CRISPR pangénomiques d'invalidation et d'activation à l'aide d'un rapporteur d'IL-11 endogène, ce qui a donné 61 hits communs, dont des gènes connus des voies du TGFβ et de l'IL-1. GLIS3 est apparu comme le meilleur candidat : son invalidation réduisait l'IL-11 et son activation l'augmentait, y compris en co-culture avec des macrophages. GLIS3 était surexprimé sous l'effet des signaux des macrophages et du TGFβ/IL-1β, et le RNA-seq a identifié plus de 150 gènes effecteurs de GLIS3, dont LIF, FAP et MMP2. Le résumé indique en outre que l'intensité du programme GLIS3 dans les biopsies permet de stratifier la sévérité de la rectocolite hémorragique et que la délétion de Glis3 spécifique des fibroblastes atténue la colite chronique chez la souris.

Ensemble, ces données définissent un circuit macrophage–fibroblaste qui relie l'inflammation à la fibrose et désignent GLIS3 comme un nœud spécifique des fibroblastes. Réserves : le texte fourni étant tronqué, les détails sur le réseau GLIS3, la stratification des patients et les résultats de l'invalidation de Glis3 proviennent du résumé ; une grande partie du travail mécanistique a reposé sur des cellules en culture et des modèles murins DSS, et aucun ciblage thérapeutique de GLIS3 n'a été testé chez des patients.