Des recherches révèlent des facteurs clés d'hôte pour le SARS-CoV-2

Depuis le début de la pandémie de COVID-19, un virus appelé SARS-CoV-2 a infecté plus de 775 millions de personnes dans le monde, entraînant plus de 7 millions de décès. D'autres coronavirus ont déjà causé des maladies graves chez les gens, comme le SARS-CoV-1 en 2003 et le MERS en 2012. Même après l'arrivée des vaccins et des traitements pour le COVID-19, le SARS-CoV-2 reste un gros risque pour la santé à cause de problèmes comme les gens qui ne veulent pas se faire vacciner, la distribution inégale des vaccins et les nouvelles variantes du virus qui sont meilleures pour éviter les réponses immunitaires et propager l'infection.

Pour mieux lutter contre le SARS-CoV-2, les scientifiques doivent examiner de près comment ce virus interagit avec le corps de l'hôte. Étudier ces interactions aidera à en apprendre davantage sur le SARS-CoV-2 et à développer de meilleurs traitements.

#Qu'est-ce que le SARS-CoV-2 ?

Le SARS-CoV-2 est un type de virus appartenant à une famille appelée Coronaviridae. Cette famille comprend des virus qui ont une couche externe et utilisent l'ARN comme matériel génétique. Les particules virales sont rondes et couvertes de protéines de pointe qui les aident à s'attacher et à entrer dans les cellules humaines. Une fois à l'intérieur de la cellule, le virus libère son ARN, qui est ensuite transformé en protéines nécessaires à sa réplication.

Le virus utilise divers composants cellulaires, notamment un récepteur spécifique appelé ACE2 qui lui permet d'entrer dans les cellules. Des études précédentes utilisant une méthode appelée CRISPR ont aidé à identifier des facteurs et des voies importants dans les cellules hôtes nécessaires à la réplication du virus. Cependant, beaucoup de ces études se sont concentrées sur les premières étapes du cycle de vie viral, laissant de côté des détails sur la façon dont le virus sort des cellules après s'être multiplié.

#Notre approche de recherche

Dans cette étude, une méthode de dépistage différente a été utilisée pour trouver des facteurs hôtes impliqués à chaque étape du cycle de vie du SARS-CoV-2. Les chercheurs ont utilisé un type de méthode d'interférence ARN (appelée siARN) pour déterminer quels facteurs hôtes sont cruciaux pour que le virus infecte les cellules, réplique son ARN, puis sorte des cellules. Les informations obtenues grâce à cette recherche pourraient aider à concevoir de nouveaux traitements antiviraux.

Les chercheurs ont d'abord utilisé une lignée cellulaire spécifique nommée Caco-2 pour leurs expériences. Ce type de cellule exprime naturellement le récepteur ACE2, ce qui la rend adaptée à l'étude des infections par SARS-CoV-2. En ciblant divers gènes cellulaires avec des siARN, ils ont pu voir comment l'inactivation de certains gènes affectait la capacité du virus à se répliquer.

#Résultats du dépistage

Le dépistage a identifié un total de 253 facteurs hôtes qui aident le virus à se répliquer. De plus, 81 facteurs semblaient restreindre la Réplication virale. Les chercheurs ont ensuite étudié plus en détail 125 de ces facteurs cellulaires pour confirmer leurs rôles dans la réplication du SARS-CoV-2.

Ils ont découvert que beaucoup des facteurs identifiés sont impliqués dans divers processus biologiques, comme le transport de protéines à l'intérieur de la cellule, la régulation des réponses immunitaires et le maintien des structures cellulaires. Les résultats du dépistage ont mis en lumière de nombreux facteurs importants dans le cycle de vie du SARS-CoV-2, en particulier ceux impliqués dans la réplication virale et l'égressée (la libération de nouvelles particules virales des cellules infectées).

#Interaction entre les facteurs hôtes et le virus

La prochaine étape a consisté à cartographier les facteurs hôtes identifiés à des étapes spécifiques du cycle de vie du SARS-CoV-2. Les chercheurs ont découvert qu'un des facteurs hôtes clés, connu sous le nom de HSPG2 ou Perlecan, joue un rôle important dans l'aide à l'entrée du virus dans les cellules. Ce facteur se trouve dans la matrice extracellulaire, la structure de soutien entourant les cellules, et interagit directement avec la protéine de pointe du SARS-CoV-2.

Pour confirmer cette interaction, les chercheurs ont isolé le Perlecan des cellules humaines et ont mené des expériences montrant que la protéine de pointe y adhère. Cela suggère que le Perlecan pourrait aider le virus à s'attacher et à pénétrer dans les cellules humaines, illustrant encore plus son rôle dans le processus d'infection.

#Analyse de la réplication virale

Les chercheurs ont ensuite examiné comment les facteurs hôtes affectent les différentes étapes du cycle de vie du SARS-CoV-2, en se concentrant sur l'entrée virale, la réplication de l'ARN et la libération des particules. Ils ont découvert que plusieurs facteurs avaient un impact significatif sur l'entrée virale, mais pas sur la réplication de l'ARN viral. Pour certains facteurs hôtes, les désactiver a réduit la quantité de particules virales infectieuses libérées des cellules.

Au total, ils ont identifié 27 facteurs hôtes cruciaux pour les dernières étapes du cycle viral, telles que la libération des particules, sans affecter les premières étapes de l'infection. Parmi eux, il y avait des protéines impliquées dans le trafic des vésicules, qui sont essentielles pour transporter les nouvelles particules virales formées à la surface de la cellule pour leur libération.

#Cibles antivirales à large spectre potentielles

Reconnaissant que des facteurs hôtes similaires pourraient être essentiels pour d'autres coronavirus, les chercheurs ont également testé les facteurs identifiés contre d'autres virus apparentés comme le SARS-CoV-1 et le MERS. De leurs tests, ils ont trouvé 17 facteurs qui semblent importants pour le SARS-CoV-1, le SARS-CoV-2 et le MERS. Identifier ces facteurs communs ouvre la possibilité de développer des traitements efficaces contre plusieurs coronavirus au lieu de se spécialiser sur un seul.

#Inhibition pharmacologique des facteurs hôtes

L'étude a également exploré le potentiel de cibler des facteurs hôtes spécifiques comme stratégie de traitement. Ils ont découvert un facteur hôte nommé BIRC2, qui est impliqué dans la régulation d'une voie qui aide le virus à se répliquer. En utilisant des inhibiteurs de petites molécules connus sous le nom de mimétiques de Smac, les chercheurs ont démontré que l'inhibition de BIRC2 réduisait efficacement la réplication du SARS-CoV-2 tant dans les cultures cellulaires que dans des modèles murins.

Les résultats ont montré que traiter des souris infectées avec un inhibiteur de BIRC2 réduisait significativement la quantité de virus présente dans leurs poumons. Bien que l'utilisation prolongée de ce traitement ait entraîné une perte de poids et affecté la survie, ces résultats soulignent BIRC2 comme une cible prometteuse pour le développement de nouveaux médicaments antiviraux contre le COVID-19.

#Implications pour les traitements futurs

Cette recherche souligne l'importance de comprendre comment le SARS-CoV-2 interagit avec les cellules hôtes. En identifiant sans problème les facteurs hôtes critiques pour l'entrée virale, la réplication et la libération, l'étude offre des informations précieuses qui pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements.

Cibler ces facteurs hôtes est particulièrement attrayant car cela pourrait conduire à des thérapies antivirales à large spectre capables d'agir contre plusieurs coronavirus, aidant ainsi à se préparer à de futures épidémies.

#Conclusion

L'effort pour déterrer les facteurs hôtes associés au SARS-CoV-2 a réussi à élargir les connaissances sur son cycle de vie et a pointé vers de potentielles nouvelles stratégies thérapeutiques. En se concentrant sur les interactions entre le virus et l'hôte, des protéines clés ont été identifiées qui pourraient devenir des cibles importantes pour les traitements antiviraux. Alors que les scientifiques continuent d'étudier ces interactions, l'espoir est de développer des médicaments efficaces qui peuvent lutter non seulement contre le COVID-19 mais aussi contre d'autres menaces virales similaires.

Cette étude démontre la nécessité d'une approche collaborative et complète pour comprendre les infections virales et trouver des solutions efficaces pour gérer et traiter ces maladies.