Plus de 75% des nouvelles maladies infectieuses affectant les humains proviennent à l’origine des animaux. Les chauves-souris, en particulier, sont des hôtes naturels de certains des virus les plus dangereux au monde, y compris ceux responsables des épidémies Covid-19 (SARS-COV-2), MERS-CoV, grippe A et Hantavirus. Pourtant, malgré leur importance, les scientifiques ont longtemps eu du mal à étudier comment ces virus se comportent à l’intérieur des chauves-souris, simplement parce que les bons outils biologiques n’existaient pas.
Jusqu’à présent, la plupart des recherches ont utilisé des échantillons de cellules généralisés ou des organoïdes fabriqués à partir d’un seul type de chauve-souris de fruits tropicaux, et uniquement à partir d’un seul organe. Mais une percée est arrivée: une équipe de recherche dirigée par l’Institut pour les sciences fondamentales (IBS) en Corée, ainsi que les collaborateurs internationaux, a créé la plate-forme organoïde de chauve-souris la plus complète au monde.
La recherche est publiée dans la revue Science.
Ces « mini-organes » sont cultivés à partir de cinq espèces de chauves-souris communes trouvées à travers l’Asie et l’Europe et représentent quatre organes différents – les airs, les poumons, les reins et l’intestin grêle.
« La reconstruction de la physiologie des organes des chauves-souris en laboratoire nous permet d’explorer comment les virus zoonotiques – ceux qui passent des animaux aux humains – travail dans des détails sans précédent, » a déclaré Koo Bon-Kyoung, directeur du IBS Center for Genome Engineering.
Tester des virus où ils vivent
Armés de ces nouveaux outils, les chercheurs ont pu tester directement comment les virus clés – y compris les SAR-CoV-2, le MERS-CoV, la grippe A et le hantavirus – infectent différentes espèces et organes de chauves-souris.
Ils ont constaté que chaque virus se comporte de manière unique, infectant parfois uniquement certains organes ou espèces de chauves-souris. Par exemple, un virus qui s’est développé facilement dans le poumon d’une batte pourrait ne pas se développer dans le rein d’un autre. Cela aide à expliquer pourquoi certains virus peuvent sauter aux humains, tandis que d’autres restent confinés aux chauves-souris.
Le chercheur principal Kim Hyunjoon a souligné, « Cette plate-forme nous permet d’isoler les virus, d’étudier les infections et de tester les médicaments dans un seul système, ce que vous ne pouvez pas faire avec des modèles de cellules de laboratoire ordinaires. En imitant l’environnement naturel de la batte, il stimule la précision et la valeur réelle de la recherche sur les maladies infectieuses. »
L’équipe a également découvert un autre mystère: les systèmes immunitaires des chauves-souris réagissent différemment au même virus en fonction de l’organe et de l’espèce. Cela pourrait aider à expliquer pourquoi les chauves-souris sont capables de porter autant de virus sans devenir malade eux-mêmes.
Une autre grande réussite a été la découverte de deux virus de la chauve-souris auparavant inconnus – un orthoréovirus mammifère et un paramyxovirus – à partir de fices de chauve-souris sauvages. Notamment, l’un de ces virus n’a pas pu être cultivé dans des cultures cellulaires standard mais a prospéré dans les nouveaux organoïdes des chauves-souris, prouvant à quel point cette technologie est précieuse pour l’isolement des virus futurs.
Et, en convertissant les organoïdes en une version bidimensionnelle, les scientifiques ont permis de tester rapidement des médicaments antiviraux potentiels, comme Remdesivir. Ces tests ont donné des résultats plus fiables que les méthodes de laboratoire traditionnelles.
Une biobanque mondiale pour la préparation pandémique future
Cette plate-forme organoïde de chauve-souris marque une nouvelle ère pour la recherche sur les maladies infectieuses, ce qui permet d’étudier en toute sécurité et efficacement les virus dangereux dans un cadre qui reflète étroitement la vie réelle. Pour la première fois, les scientifiques peuvent dépister de nouveaux virus, évaluer leur risque et tester les médicaments à l’aide de tissus de chauve-souris de plusieurs espèces et organes.
« Avec ces organoïdes de chauve-souris standardisés et évolutifs, nous visons à identifier systématiquement de nouveaux virus d’origine batt » a déclaré le Dr Choi Young Ki, directeur du Korea Virus Research Institute, Institute for Basic Science (IBS).
L’équipe de recherche envisage de développer ce travail en une ressource mondiale de biobanque qui servira de pierre angulaire aux efforts de biosécurité nationaux et internationaux. Cette initiative permettra une enquête plus approfondie sur les caractéristiques virales qui entraînent une transmission inter-espèces, soutiennent le développement de cartes génétiques complètes des espèces clés de la chauve-souris et facilitent la préparation mondiale.
En fin de compte, cette plate-forme soutiendra les efforts des organisations de santé, y compris l’Organisation mondiale de la santé (OMS), pour prédire et prévenir les futures pandémies.
