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Lorsqu’un coronavirus, incluant le SARS-CoV-2, infecte une personne, il détourne les cellules de cette personne, pour sa propre survie et pour se propager. Les chercheurs des instituts Gladstone et du Chan Zuckerberg Biohub, en collaboration avec des scientifiques de l’université de San Francisco (UCSF) et de la société Synthego, ont identifié des processus moléculaires critiques, dans les cellules humaines que les coronavirus utilisent pour survivre.

Ils détournent les cellules d’une personne

Ils rapportent, que le fait de cibler ces processus avec des médicaments pourrait traiter non seulement les infections par le COVID-19, mais aussi d’autres coronavirus existants et futurs.
« Ce qui est unique dans notre étude, c’est que nous n’avons pas seulement examiné le SARS-CoV-2, mais d’autres coronavirus en même temps », déclare l’une des responsables de cette étude, Melanie Ott, directrice de l’Institut de virologie de Gladstone. « Cela nous donne une bonne idée des cibles des médicaments qui pourraient largement supprimer de nombreux coronavirus ».
Une grande famille des coronavirus comprend les virus du rhume commun ainsi que des virus plus graves. Le virus du SRAS-CoV qui a causé une épidémie mortelle de SRAS en 2002 était un coronavirus, tout comme le virus MERS, qui a provoqué des épidémies au Moyen-Orient.
« Il y a maintenant eu de multiples épidémies de coronavirus, il est donc clair que cette famille de virus a un potentiel pandémique élevé », déclare Andreas Puschnik, docteur en médecine, et une autre responsable de cette étude. « Le COVID-19 n’est pas la dernière infection à coronavirus à laquelle nous aurons à faire face. »

Comparer et contraster les coronavirus

Comme tous les virus, les coronavirus ne peuvent se développer qu’à l’intérieur des cellules hôtes ; ils dépendent des molécules de la cellule hôte pour se multiplier. C’est pourquoi l’équipe de chercheurs veut cibler les molécules humaines, que les virus utilisent pour survivre, plutôt que les composants des virus eux-mêmes.
Dans cette nouvelle étude, ils ont infecté des cellules humaines avec le SARS-CoV-2 ou deux autres coronavirus qui provoquent des rhumes – et les trois virus ont tué ces cellules. Ensuite, l’équipe de chercheurs a fait muter ces cellules en utilisant la technologie d’édition de gènes CRISPR-Cas9, et a étudié quelles mutations rendaient ces cellules moins vulnérables aux coronavirus.
Certains résultats n’étaient pas surprenants. Par exemple, on sait que le récepteur ACE2 humain est nécessaire au SARS-CoV-2 pour pénétrer dans les cellules humaines. Ainsi, les cellules présentant une mutation dans le gène de l’ECA2 n’étaient plus infectées ou tuées par le SARS-CoV2.

Le cholestérol et le PIP

Mais d’autres découvertes étaient moins attendues. Les chercheurs ont découvert que certaines mutations génétiques empêchaient trois coronavirus d’infecter et de tuer ces cellules. Il s’agissait de mutations dans des gènes connus pour contrôler l’équilibre de deux types de molécules lipidiques dans les cellules humaines, à savoir le cholestérol et le phosphatidylinositol phosphate (PIP).
Le cholestérol est nécessaire pour que certains virus puissent pénétrer dans les cellules, mais il n’avait pas été étudié dans le contexte des coronavirus, lorsque cette étude a débuté. De même, le PIP est connu pour jouer un rôle dans la formation des petites vésicules, que les virus utilisent pour voyager dans et autour des cellules, mais il n’avait pas été directement lié au SARS-CoV-2 auparavant.

Une voie vers une thérapie

Pour vérifier l’importance des gènes du cholestérol et du PIP dans l’infection par le coronavirus, les chercheurs ont modifié des cellules humaines pour qu’elles soient dépourvues de ces gènes et les ont infectées avec le virus. Les cellules dépourvues de ces gènes ont été protégées contre l’infection par les trois coronavirus. De même, lorsque l’équipe a utilisé des composés existants pour perturber l’équilibre du PIP ou du cholestérol, les cellules étaient moins susceptibles d’être infectées par l’un des virus. Ces résultats suggèrent que le ciblage du cholestérol ou du PIP pourrait être une stratégie prometteuse pour combattre les multiples coronavirus.
D’autres travaux sont nécessaires pour tester l’efficacité des médicaments ciblant le PIP et le cholestérol, et pour savoir s’ils peuvent effectivement arrêter la croissance virale sans provoquer d’effets secondaires dangereux. L’équipe aimerait également répéter les tests de dépistage pour d’autres coronavirus, dont les premiers virus SRAS-CoV et MERS, afin de déterminer le degré d’universalité des nouvelles cibles qu’ils ont identifié.
Cette recherche a été publiée dans Cell.
Source : Gladstone Institutes
Crédit photo : Pexels