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Des chercheurs ont mis au point un outil permettant de surveiller les mutations, qui rendent difficile la mise au point de vaccins et de médicaments, contre les coronavirus (COVID-19).

Un outil appelé COVID-3-D

Veiller à ce que les traitements restent efficaces alors que le virus mute est un énorme défi pour les chercheurs. Ce nouvel outil exploite les informations génomiques et protéiques sur le virus et ses mutations pour faciliter le développement de médicaments et de vaccins. Le professeur associé de l’université de Melbourne, David Ascher, et son équipe de l’institut de science moléculaire ont développé un logiciel et une bibliothèque, baptisés COVID-3-D.
Cet outil contient des informations sur toutes les structures protéiques qui coïncident avec le génome du SARS-CoV-2 (COVID-19), y compris toutes les mutations génétiques connues et la structure protéique mutante qui en résulte. « Bien que le virus du SARS-CoV-2 soit un pathogène relativement nouveau, sa capacité à accumuler facilement des mutations dans ses gènes était évidente dès le début de cette pandémie », a déclaré le professeur Ascher.
« Dans le contexte de la conception et de la découverte de médicaments thérapeutiques, ces mutations, et les schémas par lesquels elles s’accumulent dans les structures protéiques du virus, peuvent affecter la capacité des vaccins et des médicaments à se lier au virus, ou à créer une réponse immunitaire spécifique contre celui-ci. C’est la raison pour laquelle les scientifiques doivent non seulement essayer de contrôler ce virus, mais aussi le devancer en prédisant son évolution dans le temps ».
Plusieurs universités et instituts de recherche internationaux utilisent déjà le COVID-3-D dans le développement de vaccins et de traitements. « Chez Bio21, il est utilisé dans le cadre des efforts en cours pour comprendre et développer des médicaments pour traiter le COVID-19 », a déclaré le professeur Ascher.

Une analyse de plus de 120 000 échantillons

Pour mettre au point l’outil COVID-3-D, l’équipe du professeur Ascher a analysé les données de séquençage du génome de plus de 120 000 échantillons du SARS-COV-2 provenant de personnes infectées dans le monde entier, y compris celles qui touchent uniquement l’Australie, afin d’identifier les mutations au sein de chacune des protéines du virus. Ils ont testé et analysé les effets des mutations sur la structure de sa protéine en utilisant des simulations informatiques.
Ces données ont été utilisées pour calculer tous les effets biologiques de chaque mutation possible au sein du génome. Pour aider les chercheurs à tenir compte des éventuelles futures mutations, l’équipe a analysé les mutations des coronavirus apparentés SARS-CoV et le Bat RaTG13.
Les mutations ou les changements dans le matériel génétique d’un organisme sont des « erreurs » naturelles dans le processus de réplication cellulaire. Elles peuvent donner au virus de nouveaux « pouvoirs » de survie, d’infectivité et de virulence. Heureusement, les chercheurs ont découvert que le SARS-CoV-2 mute plus lentement que d’autres virus comme la grippe, avec environ deux nouvelles modifications de son génome chaque mois.
Le COVID-3-D peut aider les chercheurs à reconnaître le fonctionnement des mutations et à identifier des cibles pour des vaccins et des médicaments plus efficaces. « Ce n’est que lorsque vous savez comment une mutation affectera la forme 3D d’une protéine que vous pouvez prédire si elle compromettra la capacité de liaison de votre médicament », a déclaré le professeur Ascher.

Une ressource puissante continuellement mise à jour

« Alors que la communauté scientifique et médicale mondiale acquiert une meilleure compréhension de la biologie de l’infection et de la maladie du SARS-CoV2, ce sera une ressource puissante pour prédire les problèmes liés aux mutations et pour guider le développement de thérapies plus efficaces.
Le COVID-3-D continue d’être mis à jour, avec de nouvelles structures de protéines, de nouvelles mutations et de nouvelles analyses, afin de garder une longueur d’avance sur les mutations, qui causent des problèmes et d’accroître notre compréhension des mécanismes de la maladie du SARS-CoV-2 ».
Cette recherche a été publiée dans Nature Genetics.
Source : University of Melbourne
Crédit photo : Rawpixel