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La recherche explore les récepteurs cellulaires des virus de chauve-souris pour comprendre l’émergence des maladies zoonotiques

De nouvelles recherches montrent que les parents les plus proches du virus de la chauve-souris du coronavirus humain du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS) se lient efficacement aux récepteurs ACE2 de la chauve-souris comme point d’entrée dans ces cellules. Ces récepteurs présentent certaines similitudes avec les récepteurs ACE2 sur les cellules humaines.

Cependant, à l’heure actuelle, ce coronavirus, appelé NeoCoV, et un virus similaire, PDF-2180, ne se lient que faiblement aux récepteurs cellulaires ACE2 humains comme point d’entrée dans les cellules. Ils ne sont pas non plus connus pour provoquer des épidémies chez les humains.

« À ce jour », ont noté les scientifiques qui ont rendu compte de ces dernières recherches, « il n’y a aucune preuve que le NeoCoV et le PDF-2180 puissent infecter des mammifères autres que les chauves-souris.

Étonnamment, le coronavirus MERS, comme certains autres merbecovirus apparentés et bien caractérisés, utilise un récepteur cellulaire entièrement différent appelé DPP4 (dipeptidyl peptidase-4).

L’ACE2 humain, un récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine, est le principal récepteur d’entrée cellulaire pour les infections chez les personnes atteintes du SRAS-CoV-2, le coronavirus qui cause le COVID-19. C’est également le récepteur cellulaire humain du SRAS-CoV-1, la cause du syndrome respiratoire aigu sévère, identifié en 2003 après une épidémie de pneumonie dont il a été confirmé plus tard qu’elle avait sauté d’espèces.

En général, de nombreux autres sarbecovirus, un alphacoronavirus (sétracovirus) et un groupe de merbecovirus partagent la capacité de se lier à l’ACE2 dans les cellules de certains animaux. L’évolution convergente qui a conduit à des coronavirus très différents utilisant ACE2 comme récepteurs d’entrée reste floue.

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L’analyse par microscopie cryoélectronique a révélé que NeoCoV a une manière distincte de se lier au récepteur ACE2 de chauve-souris, par rapport aux autres coronavirus connus pour utiliser ce récepteur.

Les résultats de cette recherche, menée par une équipe internationale de scientifiques, paraissent dans le 7 décembre La nature. Les premiers auteurs et auteurs correspondants de l’article sont David Veesler, professeur agrégé de biochimie à la faculté de médecine de l’Université de Washington à Seattle et chercheur à l’Institut médical Howard Hughes ; Xiangxi Wang de l’Institut de biophysique de l’Académie chinoise des sciences de Pékin et Huan Yan du Collège des sciences de la vie de l’Université de Wuhan.

La découverte que l’ACE2 est le récepteur cellulaire hôte du NeoCoV et du PDF-2180, qui sont étroitement liés au pathogène humain mortel MERS-CoV, était totalement inattendue et ouvre de nouvelles voies pour se préparer à une éventuelle transmission zoonotique future de ces virus, selon le chercheurs dans cette étude. Ces informations sont essentielles pour établir une liste de surveillance des familles de virus animaux qui présentent un risque d’émergence de maladies zoonotiques chez l’homme.

Le manque de connaissances sur les récepteurs cellulaires utilisés par les coronavirus de chauve-souris, ont expliqué les chercheurs, limite la compréhension scientifique de leurs stratégies d’entrée dans les cellules et de la propension du virus à la transmission inter-espèces.

En examinant les subtilités de la façon dont les coronavirus utilisent les récepteurs cellulaires, les chercheurs ont noté dans leur article, souligne l’importance de recherches et de surveillance supplémentaires sur ces virus pour garder une longueur d’avance et se préparer à de futures épidémies.

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Les chercheurs de cette étude actuelle ont également cherché à collecter des données qui pourraient fournir des indices sur l’origine du MERS-CoV. Leurs résultats corroborent les hypothèses précédentes selon lesquelles le MERS-CoV pourrait être apparu après un événement de recombinaison entre un virus de type NeoCoV et un virus qui préférait le récepteur cellulaire DPP4.

Bien que l’histoire de cet événement n’ait pas été confirmée, les scientifiques ont supposé qu’un tel réassortiment génétique de virus peut se produire lorsqu’un animal hôte est co-infecté par différents coronavirus. De cette façon, un nouveau coronavirus peut émerger, utilisant un récepteur cellulaire différent avec une possible expansion de la gamme d’hôtes.

Pour le MERS-CoV, les scientifiques ont noté qu’il reste difficile de savoir si un tel événement a pu se produire chez des chauves-souris, des chameaux ou d’autres animaux, ou quand le passage à un nouvel hôte animal (ou humain) a pu se produire.

Les deux virus, NeoCoV et PDF-2180, préfèrent les récepteurs cellulaires ACE2 chez les chauves-souris vespérales, qui font partie de l’espèce Vespertilionidae. La plupart des merbecovirus se trouvent dans cette espèce. Il s’agit d’une espèce de chauve-souris remarquablement diversifiée et largement dispersée.

Bien que NeoCoV n’ait pas une forte affinité pour le récepteur ACE2 sur les cellules humaines, les scientifiques ont noté que NeoCoV pourrait subir des changements adaptatifs qui lui permettraient de pénétrer plus facilement dans les cellules humaines. Des mutations étendues dans les régions clés de la jonction cellulaire du virus COVID-19 (SARS-CoV-2), en particulier dans la variante Omicron, indiquent que d’autres coronavirus peuvent avoir la capacité encore non réalisée de s’adapter par des mutations.

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D’autre part, la propagation des virus d’une espèce animale à une autre est une transition compliquée qui implique non seulement la reconnaissance d’un récepteur cellulaire chez l’espèce vers laquelle il a sauté, mais également la subversion des réponses immunitaires de l’hôte, le moment du contact, les conditions propices à la virus à répliquer. , et bien d’autres facteurs.

Les chercheurs ont également noté que les anticorps MERS-CoV et les anticorps générés par les vaccins COVID-19 actuels ne neutralisent pas adéquatement le NeoCoV et le PDF 2180. Cependant, leurs résultats ont montré que les anticorps largement neutralisants qui ciblent les régions conservées au cours de l’évolution du NeoCoV et du PDF-2180 inhibent le l’entrée de ces virus dans la cellule. Ils suggèrent que ces anticorps à action plus large devraient être envisagés pour la préparation contre la transmission humaine à partir de ces virus.

Fontaine:

École de médecine de l’Université de Washington / médecine UW

Référence magazine :

Xiong, Q. et coll. (2022) Les parents proches du MERS-CoV chez les chauves-souris utilisent l’ACE2 comme récepteurs fonctionnels. La nature. doi.org/10.1038/s41586-022-05513-3.

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