Trouver des vulnérabilités communes aux trois coronavirus mortels mondiaux
Au cours des deux dernières décennies, le monde a été confronté à trois coronavirus humains mortels: le SARS-CoV-1, le MERS-CoV et le récent SARS-CoV-2. Avant l’émergence des maladies causées par ces virus, les coronavirus humains étaient principalement liés à des maladies respiratoires bénignes. Aujourd’hui, l’augmentation du nombre de décès dus à la pandémie de COVID-19 a conduit à des efforts mondiaux pour développer de nouveaux vaccins et traitements. Cependant, il n’existe toujours aucun remède définitif à la COVID-19 et, si le virus SARS-CoV-2 continue d’évoluer, la recherche d’un traitement efficace pourrait se révéler encore plus difficile. Les trois coronavirus mortels ont fait l’objet d’une étude menée par une équipe internationale de près de 200 chercheurs issus de 44 institutions universitaires et d’entreprises en France, en Allemagne, en Italie, au Royaume-Uni et aux États-Unis. L’équipe de recherche a étudié le SARS-CoV-2, le SARS-CoV-1 et le MERS-CoV afin d’identifier les mécanismes moléculaires de la famille des coronavirus ainsi que des cibles pharmacologiques prometteuses pour des inhibiteurs à large spectre des coronavirus. «Cette étude internationale de grande envergure permet pour la première fois de dégager les similitudes et, surtout, les vulnérabilités des coronavirus, y compris le défi actuel que représente la pandémie de SARS-CoV-2», a observé Nevan Krogan, chercheur principal de l’Institut des biosciences quantitatives de l’Université de Californie, dans un communiqué de presse publié sur le site web d’«Associated Press». Les résultats de l’étude sont présentés dans un article publiée dans la revue «Science».
Méthodes de recherche
Afin de fournir une vue d’ensemble de la manière dont le SARS-CoV-2 et d’autres coronavirus interagissent avec les cellules hôtes infectées, l’équipe de recherche a recouru à la protéomique, la biologie cellulaire, la virologie, la génétique, la biologie structurale, la biochimie et aux informations cliniques et génomiques. En élargissant leur cartographie des interactions virus-protéine hôte pour le SARS-CoV-2, les scientifiques ont cartographié l’interactome complet – l’ensemble des interactions moléculaires – du SARS-CoV-1 et du MERS-CoV. La localisation cellulaire des protéines de coronavirus exprimées individuellement a également été évaluée afin de recueillir des informations essentielles sur leur fonction. Le dépistage génétique fonctionnel a ensuite été utilisé afin d’identifier des protéines hôtes susceptibles d’empêcher la propagation des coronavirus dans le corps humain. Les protéines identifiées sont notamment la protéine membranaire externe mitochondriale Tom70 qui interagit avec la protéine Orf9b du SARS-CoV-1 et du SARS-CoV-2. Les chercheurs ont utilisé les données de facturation médicale pour identifier 738 933 patients atteints de la COVID-19. Ils ont ensuite combiné ces informations et les données génétiques des patients avec des facteurs de l’hôte génétiquement validés pour rechercher des mécanismes moléculaires importants et des traitements médicamenteux potentiellement prometteurs. «Ces analyses montrent la manière dont les informations biologiques et moléculaires sont traduites en implications concrètes pour le traitement de la COVID-19 et d’autres maladies virales», a déclaré le co-auteur Pedro Beltrao de l’Institut européen de bio-informatique du Laboratoire européen de biologie moléculaire. «En examinant les espèces, nous avons la capacité de prévoir des thérapies pan-coronavirales qui pourraient se révéler efficaces pour traiter la pandémie actuelle, ce qui, selon nous, sera également prometteur pour le traitement d’un futur coronavirus», a poursuivi Pedro Beltrao, dont les travaux antérieurs, soutenus par le projet PhosFunc financé par l’UE, ont alimenté l’étude actuelle. Un autre co-auteur de cette étude, Marco Vignuzzi dont les travaux antérieurs ont reçu le soutien de l’UE, est chercheur à l’Institut Pasteur, et a été chercheur principal au sein des projets RNAVIRUSPOPDIVNVAX et 1toStopVax, financés par l’UE. RNAVIRUSPOPDIVNVAX (RNA virus population diversity, virulence, attenuation and vaccine development) a fait appel à des approches computationnelles et de séquençage approfondies pour suivre l’évolution du virus. Le projet 1toStopVax (RNA virus attenuation by altering mutational robustness) a mené des études de démonstration du bien-fondé de la conception sur leur méthode non empirique d’atténuation des virus à ARN. PhosFunc (Dissecting the functional importance of eukaryotic protein phosphorylation) a développé des approches génétiques pour étudier la pertinence fonctionnelle de la phosphorylation dans la levure. Pour plus d’informations, veuillez consulter: projet RNAVIRUSPOPDIVNVAX projet 1toStopVax projet PhosFunc
Mots‑clés
RNAVIRUSPOPDIVNVAX, 1toStopVax, PhosFunc, SARS-CoV-2, coronavirus, COVID-19