Des chercheurs du Florida Research and Innovation Center (FRIC) de la Cleveland Clinic ont découvert que la perturbation d’une structure cellulaire, connue sous le nom de cytosquelette d’actine, est un « signal de préparation » pour que le corps réponde à un virus. Ces conclusions, publiées dans Cellule cette semaine, pourrait jeter les bases du développement de nouveaux vaccins et traitements antiviraux.
Auparavant, le matériel génétique viral, tel que l’ARN, était considéré comme la seule exigence pour que certaines molécules de capteur qui vivent dans les cellules déclenchent une réponse immunitaire, un « système d’alarme » pour de nombreux types de cellules. L’ARN sert également de base aux vaccins en entraînant le système immunitaire du patient à reconnaître un virus. Cette nouvelle étude a montré que le processus de signalisation nécessite également une perturbation du cytosquelette d’actine dans les cellules, ce qui se produit lorsqu’un virus infecte les cellules.
C’est une nouvelle façon fondamentale de voir comment le système immunitaire peut être activé, et les implications sont que cela pourrait conduire à une large thérapie antivirale. Nos données montrent que ce processus est courant dans différents types de virus à ARN. »
Michaela Gack, Ph.D., professeur Arthur et Marylin Levitt et directrice scientifique du FRIC
Les cytosquelettes, constitués de la protéine actine, servent de support structurel aux cellules, mais sont également essentiels dans des processus tels que la capacité de la cellule à se développer, à se diviser et à internaliser des substances clés. Un virus perturbe le cytosquelette, mais il en va de même pour les composants du vaccin et certaines thérapies, explique le Dr Gack.
« On ne sait pas si ce processus est détecté par notre système de surveillance immunitaire cellulaire et peut déclencher une réponse antivirale », explique le Dr Gack. « Nos travaux ont montré que des récepteurs immunitaires spécifiques détectent les réarrangements du cytosquelette d’actine induits par le virus, puis donnent l’alarme. »
Bien qu’il existe depuis des décennies, l’intérêt pour l’utilisation de l’ARN comme base pour les vaccins et les traitements a augmenté de façon exponentielle pendant la pandémie de COVID-19. La recherche a montré que le système de déclenchement est similaire dans plusieurs virus, dont Zika, la grippe, ou le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19.
L’équipe du Dr Gack, y compris l’auteur principal Dhiraj Acharya, Ph.D., chercheur associé au FRIC, a également découvert que les composants lipidiques ou les particules de type viral, telles que celles utilisées dans les vaccins ou les thérapies à base d’ARN, peuvent provoquer l’altération du cytosquelette nécessaire pour déclencher une réponse immunitaire. Ces résultats pourraient aider les développeurs à « affiner » les puissances immunostimulatrices des thérapies ou des vaccins.
Le laboratoire du Dr Gack, qui opère sous le Centre mondial multisite de recherche sur la santé humaine et les pathogènes de la Cleveland Clinic, étudie les interactions virus-hôte au niveau moléculaire, identifiant les réponses de l’hôte qui peuvent jouer un rôle clé dans le développement de nouveaux traitements et vaccins . Le centre est une pierre angulaire du Cleveland Innovation District.
L’étude était une collaboration avec Konstantin Sparrer, Ph.D., Université d’Ulm en Allemagne, et d’autres collaborateurs de plusieurs institutions. Le financement a été fourni par les instituts nationaux de la santé, le ministère fédéral allemand de l’éducation et de la recherche et la fondation allemande pour la recherche.
Clinique de Cleveland
Acarya, D. et coll. (2022) Le remodelage du cytosquelette d’actine amorce l’activation des récepteurs de type RIG-I. Cellule. doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.011.