Les scientifiques qui étudient les virus animaux susceptibles d’infecter les humains ont identifié une protéine essentielle qui pourrait permettre la propagation d’une famille d’organismes appelés artérivirus.
Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont identifié une protéine chez les mammifères qui accueille les artérivirus dans les cellules hôtes pour déclencher une infection. L’équipe a également découvert qu’un anticorps monoclonal existant qui se lie à cette protéine protège les cellules contre les infections virales.
Les artérivirus circulent largement chez de nombreux types de mammifères à travers le monde qui servent d’hôtes naturels, tels que les primates non humains, les porcs et les chevaux, mais n’ont jusqu’à présent pas été détectés chez l’homme.
L’objectif des chercheurs est de mieux comprendre les mécanismes de l’infection par les artérivirus afin de déterminer le niveau de risque d’infection pour les humains et la préparation qui pourrait être nécessaire en cas de débordement futur.
« Il est important de considérer que puisque nous n’avons aucun artérivirus connu infectant les gens, nous sommes essentiellement naïfs sur le plan immunologique, nous ne pouvons donc pas compter sur une immunité préexistante pour nous aider », a déclaré le co-auteur principal Cody Warren, professeur adjoint de biosciences vétérinaires à L’Université d’État de l’Ohio.
Warren a codirigé les travaux avec Adam Bailey, professeur adjoint de pathologie et de médecine de laboratoire à l’Université du Wisconsin-Madison. L’étude a été publiée récemment dans Communications naturelles.
De nombreux hôtes naturels d’artérivirus ne présentent aucun signe de maladie, mais le virus qui infecte les porcs peut provoquer une pneumonie, ainsi que des avortements chez les porcelets gravides, et d’autres souches peuvent provoquer une fièvre hémorragique ou une encéphalite lorsqu’elles changent d’hôte animal.
Ces virus ont également la capacité inhabituelle de maintenir des infections à long terme et de devenir plus virulents lorsqu’ils trouvent de nouveaux hôtes, ce qui leur donne le temps d’évoluer et d’améliorer leurs chances de transmission.
L’équipe de recherche a cherché à trouver chez les mammifères des protéines que les artérivirus utilisent comme récepteurs pour pénétrer dans les cellules hôtes et se reproduire. Bailey a utilisé la technologie de criblage CRISPR-knockout à l’échelle du génome pour identifier des gènes spécifiques qui, une fois perturbés, rendaient les cellules résistantes à l’infection virale. De tels gènes seraient alors considérés comme essentiels au processus d’infection virale. L’analyse impartiale a identifié deux gènes, FCGRT et B2M, dont les produits protéiques se réunissent pour former le récepteur FcRn (récepteur Fc néonatal) qui est exprimé à la surface des cellules.
La molécule du récepteur FcRn joue un rôle spécifique dans le transport des anticorps à travers le placenta jusqu’au fœtus, mais elle est également présente dans les cellules immunitaires et les cellules qui tapissent les parois des vaisseaux sanguins, toutes deux ciblées par les artérivirus.
Les résultats de cette étude ont démontré que le FcRn est utilisé pour l’entrée dans les cellules hôtes par au moins cinq artérivirus qui infectent respectivement les singes, les porcs et les chevaux : trois souches diverses d’artérivirus simiens, le virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin 2 (SDRP-2) et le virus équin. virus de l’artérite (EAV).
L’élimination du composant majeur du complexe FcRn, le gène FCGRT, des cellules hôtes a bloqué l’infection virale et le prétraitement des cellules avec un anticorps monoclonal contre le FcRn les a protégées contre l’infection.
Il y avait aussi une tournure génétique à cette histoire : certains hôtes mammifères étaient moins sensibles à l’infection par artérivirus en raison de différences dans la séquence de FcRn spécifique à leur espèce, ce qui signifie que dans certains cas, cette protéine fonctionnera comme une barrière contre les infections entre espèces.
« Les chimpanzés et les humains ont à peu près les mêmes gènes, mais la séquence de ces gènes est légèrement différente », a déclaré Bailey. « Tous les mammifères possèdent le récepteur FcRn, mais leur capacité à supporter une infection par un artérivirus donné peut varier. »
L’écran CRISPR a également identifié un gène codant pour une autre protéine de surface, CD163, que Warren et ses collègues ont précédemment découvert comme étant un gardien d’un artérivirus appelé virus de la fièvre hémorragique simienne (SHFV) pour infecter une cellule.
Une série d’expériences sur différents types de cellules et utilisant plusieurs souches virales dans la nouvelle étude a montré que le CD163 joue effectivement un rôle dans l’infection par la plupart des artérivirus, mais qu’il ne peut pas agir seul : l’interaction avec le FcRn est également essentielle pour faciliter l’infection artérivirale des cellules hôtes.
La définition de ces étapes d’infection par les artérivirus est une étape importante, ont déclaré les chercheurs.
« Si nous examinons la biologie des virus, l’une des choses les plus importantes que nous puissions comprendre sont les mécanismes d’entrée. Parce que si vous pouvez arrêter la capacité d’un virus à infecter une cellule en perturbant ce contact initial virus-récepteur, vous disposez désormais d’un stratégie thérapeutique potentielle », a déclaré Warren.
L’un de ces « perturbateurs » pourrait être le blocage du récepteur. Ainsi, montrer qu’un anticorps monoclonal existant peut arrêter l’infection virale dans les cellules est également un avantage pour les scientifiques qui examinent les virus dans l’optique d’une préparation pré-pandémique.
« Si l’un de ces virus apparaissait chez l’homme, je pense que nous serions en grande difficulté », a déclaré Bailey. « C’est donc ce qui me motive. »
