Des gènes découverts pourraient bloquer le VIH, Ebola et d’autres virus chez l’homme

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Une équipe nationale de chercheurs américaine, dirigée par des scientifiques de l’Université de l’Utah Health et de l’Université Rockefeller, a déterminé comment une mutation génétique trouvée chez les souris et les singes interfère avec des virus tels que le VIH et Ebola. Ils disent que la découverte pourrait éventuellement conduire au développement d’interventions médicales chez l’homme.


Le gène, appelé retroCHMP3, code pour une protéine altérée qui perturbe la capacité de certains virus à sortir d’une cellule infectée et l’empêche d’infecter d’autres cellules. Normalement, certains virus s’enferment dans les membranes cellulaires puis sortent en bourgeonnant de la cellule hôte. RetroCHMP3 retarde ce processus suffisamment longtemps pour que le virus ne puisse plus s’échapper. “C’était une découverte inattendue”, a déclaré Nels Elde, Ph.D., auteur principal de l’étude et généticien évolutionniste au Département de génétique humaine de l’U of U Health. “Nous avons été surpris que le fait de ralentir un petit peu notre biologie cellulaire perturbe la réplication du virus.” L’étude paraît en ligne le 30 septembre avant le numéro du 14 octobre de Cell.

RetroCHMP3 est à l’origine une copie dupliquée d’un gène appelé protéine du corps multivésiculaire chargée 3, ou CHMP3. Alors que certains singes, souris et autres animaux ont le retroCHMP3 ou d’autres variantes, les humains n’ont que le CHMP3 d’origine. Chez l’homme et d’autres créatures, CHMP3 est bien connu pour jouer un rôle clé dans les processus cellulaires essentiels au maintien de l’intégrité de la membrane cellulaire, de la signalisation intercellulaire et de la division cellulaire. Le VIH et certains autres virus détournent cette voie pour sortir de la membrane cellulaire et infecter d’autres cellules. Sur la base de leurs recherches, Elde et ses collègues soupçonnaient que les duplications de CHMP3 qu’ils avaient découvertes chez les primates et les souris empêchaient cela de se produire en tant que protection contre des virus comme le VIH et d’autres maladies virales.

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S’appuyant sur cette notion, Elde et d’autres scientifiques ont commencé à explorer si des variantes de retroCHMP3 pourraient fonctionner comme antiviral. Dans des expériences de laboratoire menées ailleurs, une version plus courte et modifiée du CHMP3 humain a réussi à empêcher le VIH de bourgeonner des cellules. Mais il y avait un problème: la protéine modifiée a également perturbé des fonctions cellulaires importantes, provoquant la mort des cellules.

Contrairement aux autres chercheurs, Elde et ses collègues de l’U of U Health avaient en main des variantes naturelles de CHMP3 provenant d’autres animaux. Ainsi, en collaboration avec les chercheurs Sanford Simon de l’Université Rockefeller, ainsi que Phuong Tieu Schmitt et Anthony Schmitt de l’Université d’État de Pennsylvanie, ils ont essayé une approche différente. À l’aide d’outils génétiques, ils ont cajolé des cellules humaines pour produire la version de retroCHMP3 trouvée chez les singes écureuils. Ensuite, ils ont infecté les cellules avec le VIH et ont découvert que le virus avait du mal à sortir des cellules, les arrêtant essentiellement dans leur élan. Et cela s’est produit sans perturber la signalisation métabolique ou les fonctions cellulaires associées pouvant entraîner la mort cellulaire.

“Nous sommes enthousiasmés par le travail car nous avons montré il y a quelque temps que de nombreux virus enveloppés différents utilisent cette voie, appelée voie ESCRT, pour échapper aux cellules”, déclare Wes Sundquist, Ph.D., co-auteur de l’étude. et président du Département de biochimie de l’Université de l’Utah. “Nous avons toujours pensé que cela pourrait être un point auquel les cellules pourraient se défendre contre de tels virus, mais nous ne voyions pas comment cela pourrait se produire sans interférer avec d’autres fonctions cellulaires très importantes.” D’un point de vue évolutif, Elde pense qu’il s’agit d’un nouveau type d’immunité qui peut survenir rapidement pour se protéger contre les menaces de courte durée.

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“Nous pensions que la voie ESCRT était un talon d’Achille que des virus comme le VIH et Ebola pourraient toujours exploiter lorsqu’ils bourgeonnent et infectent de nouvelles cellules”, explique Elde. “RetroCHMP3 a inversé le script, rendant les virus vulnérables. À l’avenir, nous espérons tirer les leçons de cette leçon et l’utiliser pour contrer les maladies virales.” Plus précisément, cette leçon «soulève la possibilité qu’une intervention qui ralentit le processus puisse être sans conséquence pour l’hôte, mais nous fournir un nouvel antirétroviral», explique Sanford Simon, Ph.D, co-auteur de l’étude et un professeur de biophysique cellulaire à l’Université Rockefeller. L’étude, “RetroCHMP3 Blocks Budding of Enveloped Viruses Without Blocking Cytokinesis”, paraît dans le numéro du 14 octobre 2021 de Cell.

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RetroCHMP3 blocks budding of enveloped viruses without blocking cytokinesis, Cell (2021).

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