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De l’ordinateur à la paillasse : des chercheurs trouvent des indices sur de nouveaux mécanismes pour les infections à coronavirus

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Un groupe de virus de chauve-souris liés au SRAS-CoV-2 peut également infecter les cellules humaines mais utilise une porte d’entrée différente et inconnue.

Alors que les chercheurs se penchent toujours sur la façon dont ces virus infectent les cellules, les découvertes pourraient aider au développement de nouveaux vaccins qui empêchent les coronavirus de provoquer une autre pandémie.

Publication dans la revue, eBioMédecine, une équipe de chercheurs de l’Université de l’État de Washington a utilisé une approche informatique basée sur la science des réseaux pour distinguer un groupe de coronavirus qui peuvent infecter les cellules humaines de ceux qui ne le peuvent pas. Les chercheurs ont ensuite confirmé leurs résultats de calcul en laboratoire, montrant qu’un groupe spécifique de virus peut infecter à la fois les cellules humaines et les cellules de chauve-souris.

« Ce que nous constatons avec ces virus, c’est qu’ils sont capables de pénétrer dans les cellules via un autre mécanisme ou récepteur, et cela a beaucoup d’implications sur la façon dont, et si, ils pourraient nous infecter », a déclaré Michael Letko, co-auteur principal et professeur adjoint à la Paul Allen School of Global Health.

La transmission interspécifique des coronavirus constitue une grave menace pour la santé mondiale. Alors que de nombreux coronavirus ont été découverts dans la faune, les chercheurs n’ont pas été en mesure de prédire lequel constitue la plus grande menace pour l’homme et se démènent pour développer des vaccins après la propagation des virus.

« Alors que nous empiétons de plus en plus sur des endroits où il y a des interactions humaines et animales, il est fort probable qu’il y aura de nombreux virus qui devront être examinés », a déclaré Shira Broschat, professeur à l’École de génie électrique et d’informatique, également co-auteur principal sur le papier.

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Le SRAS-CoV-2, le virus à l’origine de la pandémie en cours, est l’un des nombreux virus apparentés qui utilisent sa protéine de pointe pour infecter les cellules en se fixant à une protéine réceptrice appelée enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). Les récepteurs ACE2 sont situés dans de nombreux types de tissus et de cellules humaines, notamment dans les poumons, le cœur, les vaisseaux sanguins, les reins, le foie et le tractus gastro-intestinal. Dans des études antérieures, Letko a montré qu’un autre groupe de sarbecovirus, la famille à laquelle appartient le SRAS CoV-2, peut également infecter les cellules humaines. Comment ils le font est encore un mystère. Les Sarbecovirus sont présents chez les chauves-souris et d’autres mammifères dans le monde entier.

Les chercheurs ont commencé avec une base de données contenant plus de 1,6 million d’entrées de sarbecovirus. Pour mieux comprendre ce qui distingue les virus animaux qui peuvent infecter les cellules humaines de ceux qui ne le peuvent pas, les chercheurs ont construit des cartes de réseau montrant la parenté des séquences de pointes virales. Lorsque l’équipe a concentré son attention sur une petite partie de la protéine de pointe utilisée par certains coronavirus pour se lier aux récepteurs, ils ont découvert que leur carte de réseau avait organisé les virus en grappes qui séparaient ceux qui peuvent infecter les cellules humaines et ceux qui ne le peuvent pas.

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« Tant de gens séquencent des génomes parce que c’est assez peu coûteux et facile à faire, mais vous devez donner un sens à toutes ces séquences », a déclaré Broschat. « Nous devons comprendre les relations entre les séquences. »

Avec cette toute petite région de la protéine de pointe en ligne de mire, les chercheurs se sont alors tournés vers le laboratoire. L’équipe de Letko se spécialise dans l’étude de la façon dont les virus infectent les cellules et a pu démontrer que cette région de la protéine de pointe peut en fait permettre à des particules non infectieuses de type viral d’envahir les cultures de cellules humaines. Les résultats de laboratoire approfondis de l’équipe ont confirmé l’exactitude de la carte du réseau.

Les chercheurs ne savent toujours pas quels récepteurs sont impliqués et si cette voie d’infection est réellement suffisamment efficace pour qu’un débordement inter-espèces se produise, mais ils ont identifié une région sur les pointes de virus qui semble être critique pour la façon dont le groupe de virus peut infecter plusieurs différents types de cellules chez plusieurs espèces différentes – des informations qui seront essentielles pour le développement de vaccins.

Les chercheurs espèrent qu’à mesure que de nouveaux virus seront découverts dans cette famille de virus, les scientifiques pourront les examiner au niveau informatique et faire une prédiction de ce qu’ils feront en laboratoire.

« C’est comme un roman policier – vous chassez et chassez, et vous obtenez l’histoire de plus en plus clairement », a déclaré Broschat. « Maintenant, d’accord, qui est le méchant ? »


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