Pourquoi le coronavirus se propage-t-il si facilement entre les personnes ?

Les chercheurs ont identifié des caractéristiques microscopiques qui pourraient rendre l’agent pathogène plus infectieux que le virus du SRAS – et servir de cibles pour les médicaments.

Alors que le nombre d’infections au coronavirus approche les 100 000 personnes dans le monde, les chercheurs s’empressent de comprendre pourquoi il se propage si facilement.

Une poignée d’analyses génétiques et structurelles ont permis d’identifier une caractéristique essentielle du virus – une protéine à sa surface – qui pourrait expliquer pourquoi il infecte si facilement les cellules humaines.

D’autres groupes étudient la porte par laquelle le nouveau coronavirus pénètre dans les tissus humains – un récepteur sur les membranes cellulaires. Le récepteur cellulaire et la protéine du virus offrent tous deux des cibles potentielles pour les médicaments destinés à bloquer l’agent pathogène, mais les chercheurs affirment qu’il est trop tôt pour en être sûr.

« Comprendre la transmission du virus est la clé de son confinement et de sa prévention future », déclare David Veesler, virologue structurel à l’université de Washington à Seattle, qui a publié les conclusions de son équipe sur la protéine virale sur le serveur de préimpression biomédicale bioRxiv le 20 février.

Le nouveau virus se propage beaucoup plus facilement que celui qui a causé le syndrome respiratoire aigu sévère, ou SRAS (également un coronavirus), et a infecté plus de dix fois le nombre de personnes ayant contracté le SRAS.

Envahisseur en pointe

Pour infecter une cellule, les coronavirus utilisent une protéine « spike » qui se lie à la membrane cellulaire, un processus qui est activé par des enzymes cellulaires spécifiques. Les analyses génomiques du nouveau coronavirus ont révélé que sa protéine de pointe diffère de celles de ses proches parents, et suggèrent que la protéine possède un site sur elle qui est activé par une enzyme de la cellule hôte appelée furine.

C’est important car la furine se trouve dans de nombreux tissus humains, notamment les poumons, le foie et l’intestin grêle, ce qui signifie que le virus a le potentiel d’attaquer de multiples organes, explique Li Hua, biologiste structurel à l’université des sciences et technologies de Huazhong à Wuhan, en Chine, où l’épidémie a commencé. Cette découverte pourrait expliquer certains des symptômes observés chez les personnes atteintes du coronavirus, tels que l’insuffisance hépatique, explique Li, qui est co-auteur d’une analyse génétique du virus qui a été publiée sur le serveur de préimpression ChinaXiv le 23 février. Le SRAS et les autres coronavirus du même genre que le nouveau virus n’ont pas de sites d’activation de la furine, dit-il.

Le site d’activation de la furine « établit le virus de manière très différente du SRAS en termes d’entrée dans les cellules, et affecte éventuellement la stabilité du virus et donc sa transmission« , déclare Gary Whittaker, virologue à l’université Cornell d’Ithaca, New York. Son équipe a publié une autre analyse structurelle de la protéine spike du coronavirus sur bioRxiv le 18 février.

Plusieurs autres groupes ont également identifié le site d’activation comme pouvant permettre au virus de se propager efficacement entre humains. Ils notent que ces sites se retrouvent également dans d’autres virus qui se propagent facilement entre les personnes, notamment les souches graves du virus de la grippe. Sur ces virus, le site d’activation se trouve sur une protéine appelée hémagglutinine, et non sur la protéine spike.

Appel à la prudence

Mais certains chercheurs se gardent bien d’exagérer le rôle du site d’activation, qui aide le coronavirus à se propager plus facilement. « Nous ne savons pas si cela va être une grosse affaire ou non », déclare Jason McLellan, un biologiste structurel de l’Université du Texas à Austin, qui a co-écrit une autre analyse structurelle du coronavirus, qui a été publiée dans Science le 20 février.

D’autres scientifiques hésitent à comparer les sites d’activation de la furine sur les virus de la grippe à ceux du nouveau coronavirus. La protéine hémagglutinine à la surface des virus de la grippe n’est pas similaire ou liée à la protéine pique des coronavirus, déclare Peter White, un virologue de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud à Sydney, en Australie.

Et le virus de la grippe qui a causé la pandémie la plus meurtrière jamais enregistrée, la pandémie de grippe espagnole de 1918, n’a même pas de site d’activation de la furine, explique Lijun Rong, virologue à l’université de l’Illinois à Chicago.

Selon M. Whittaker, des études sur des modèles cellulaires ou animaux sont nécessaires pour tester la fonction du site d’activation. « Les coronavirus sont imprévisibles et les bonnes hypothèses se révèlent souvent fausses », dit-il. Son équipe teste actuellement comment l’élimination ou la modification du site affecte la fonction de la protéine spike.

Les cibles des médicaments

L’équipe de Li étudie également des molécules susceptibles de bloquer la furine, qui pourraient être étudiées comme des thérapies possibles. Mais leur progression est lente à cause de l’épidémie. Li vit sur le campus et est actuellement le seul membre à pouvoir accéder au laboratoire de son équipe.

Le groupe de McLellan au Texas a identifié une autre caractéristique qui pourrait expliquer pourquoi le nouveau coronavirus infecte les cellules humaines avec tant de succès. Leurs expériences ont montré que la protéine spike se lie à un récepteur des cellules humaines – connu sous le nom d’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) – au moins dix fois plus étroitement que la protéine spike du virus du SRAS.

L’équipe de Veesler a également découvert que la protéine spike se lie avec une grande affinité au récepteur ACE2, ce qui suggère que le récepteur est une autre cible potentielle pour les vaccins ou les thérapies. Par exemple, un médicament qui bloque le récepteur pourrait rendre plus difficile l’entrée du coronavirus dans les cellules.

Via Nature

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