Les cellules HEp-2 sont un type particulier de cellules néoplasiques immortalisées utilisées dans la recherche scientifique et comme substrat dans plusieurs tests commerciaux pour les anticorps antinucléaires. Le nom est un acronyme inventé par le groupe de recherche initial (Toolan et al.) à partir de Human Epidermoid carcinoma strain #2, maintenant également utilisé selon la connotation Human Epithelioma.
Origine de la lignée cellulaire
Jusqu’à une date relativement récente, on pensait que les cellules originales provenaient d’une tumeur métastatique nodulaire du larynx, prélevée en 1952 sur un homme de 57 ans souffrant d’un cancer de la gorge. Les cellules prélevées chirurgicalement ont ensuite été implantées dans des rats immunodéprimés par irradiation aux rayons X et à la cortisone, et finalement établies en culture cellulaire.
Des recherches plus récentes ont cependant montré que les cellules HEp2 contiennent en fait des marqueurs chromosomiques HeLa et sont donc une souche dérivée de HeLa, peut-être à la suite d’une contamination croisée au cours des premiers stades de la culture. Dans le cadre de ces études, il a été établi sur la base de l’analyse des isoenzymes, des marqueurs chromosomiques HeLa et de l’empreinte ADN qu’elles appartiennent à la lignée HeLa. Les cellules sont positives pour la kératine par la technique de l’immunoperoxydase, ce qui démontre qu’il s’agit d’un carcinome épidermoïde. Par ailleurs, la PCR a montré qu’elles possédaient des séquences d’ADN appartenant au HPV, le virus responsable de la transformation maligne des cellules HeLa d’origine.
Utilisation dans les diagnostics immunologiques
La détection d’auto-anticorps par les cellules HEp2 joue encore aujourd’hui un rôle central. Dans les cas où une maladie auto-immune est suspectée, le dosage des cellules HEp2 est la méthode de dépistage recommandée, qui présente également un excellent rapport bénéfice/coût et permet un diagnostic différentiel de haute qualité entre les différentes maladies auto-immunes. Tout résultat positif est généralement suivi d’une batterie de déterminations par étapes qui, en fonction de la réactivité des anticorps à HEp2, peuvent inclure d’autres tests immunologiques tels que l’ELISA pour les anticorps individuels, ou des tests d’immunoblot.
Les cultures cellulaires ou les coupes de tissus histologiques présentent les antigènes pertinents dans leur environnement naturel et permettent la détermination simultanée de plusieurs anticorps avec une grande sensibilité. La détection des auto-anticorps par les cellules HEp2 fournit beaucoup plus d’informations qu’un simple signal, positif ou négatif. De nombreux anticorps présentent des motifs de fluorescence caractéristiques (homogènes, granulaires, nucléolaires, ponctués, cytoplasmiques) qui permettent de les différencier en divers groupes d’auto-anticorps. Pour la détermination des anticorps antinucléaires (ANA) en particulier, les cellules HEp2 cultivées offrent une plus grande sensibilité que les coupes histologiques de tissus de mammifères. Les différents motifs de fluorescence sont facilement discernables dans la monocouche de cellules HEp2, alors qu’ils sont difficiles à discerner dans les coupes de tissus hépatiques et rénaux de rats.
En raison du grand nombre d’antigènes présentés par un substrat de cellules HEp2, la détermination est très sensible, mais pour la même raison, la spécificité est limitée. Les tests AAN sur cellules HEp2 sont souvent positifs chez les patients qui ne souffrent pas d’une maladie auto-immune. Des titres élevés d’AAN ont été trouvés chez environ 13 % des personnes en bonne santé. Chez ces personnes, les titres ont tendance à être faibles (<1:80 dans 87% du groupe de contrôle). En revanche, la majorité des personnes atteintes d'une maladie auto-immune présentent des titres ANA élevés (≥ 1:80). La plupart des individus non auto-immuns présentent un motif de fluorescence finement marbré sans coloration des chromosomes. Des motifs spécifiques (homogènes, centromères, cellules en division) n'apparaissent que chez 4 % des individus sains.
Les tests d’immunofluorescence permettent un diagnostic de haute qualité et rentable des maladies auto-immunes. Toutefois, cette méthode manque de possibilités de standardisation et dépend fortement de la qualification de l’observateur. Les résultats positifs doivent donc être évalués ultérieurement par d’autres tests immunologiques, tels que l’ELISA ou l’immunoblot, dans le cadre d’une approche diagnostique progressive.
Les tests de dépistage de l’AAN par l’IFA sont laborieux, longs et subjectifs. De nombreuses tentatives ont été faites pour trouver une solution durable, des études ont été réalisées indiquant qu’un ELISA pour la détection des ANA cliniquement significatifs peut être une alternative à l’IFA, cependant il y a toujours des anticorps qui ne peuvent être détectés que par l’IFA.
Le remplacement des méthodes d’immunofluorescence standard par d’autres méthodes est encore à l’étude, mais la fréquence des ANA détectés par ces méthodes reste inférieure à celle obtenue par l’IFA, en particulier chez les patients d’origine européenne atteints de LED. La détection des ANA par IFA sur des substrats de cellules HEp2 est supérieure aux tests automatisés et reste la technique standard pour la détection des ANA.
Un substrat de cellules HEp2 idéal doit répondre à certaines normes.
Étymologie
Le nom de ces cellules provient de leur comportement de type carcinome épidermoïde en culture et du numéro de la souche, en l’occurrence #2, à laquelle elles appartenaient dans l’étude de Toolan dans laquelle cette lignée cellulaire était censée avoir été établie.