Deux failles potentielles dans la cuirasse du coronavirus

Publié par Isabelle le 26/06/2020 à 13:00
Source: Université de Genève
Des scientifiques de l'UNIGE et des HUG ont identifié les parties de l'enveloppe du SARS-Cov-2 qui sont le plus fréquemment visées par les anticorps. Elles représentent une cible potentielle pour le développement d'un vaccin.


Localisation des trois sites ciblés le plus fréquemment par les anticorps humains sur les clous (ou "spikes") du coronavirus responsable du COVID-19.
@ UNIGE

Les tests sérologiques permettent de savoir si une personne a développé ou non des anticorps contre le coronavirus responsable du COVID-19. Mais ils n'informent pas sur la partie précise du virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou...) à laquelle s'amarrent les anticorps, une donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) pourtant essentielle dont dépend la capacité du système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du « non-soi ». Ce qui...) humain à neutraliser le pathogène (Le terme pathogène (du grec παθογ?νεια ! « naissance de la douleur ») signifie : qui entraîne une maladie. Les germes pathogènes ou les...) et à juguler l'infection. Comme ils le rapportent dans un article déposé sur MedRxiv (une archive de prépublications consacrée à la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) médicale), des scientifiques de l'Université de Genève (L'université de Genève (UNIGE) est l'université publique du canton de Genève en Suisse. Fondée en 1559 par Jean Calvin, sous le nom d'Académie de Genève, comme un séminaire théologique...) et des Hôpitaux universitaires de Genève (HUG) ont identifié trois des cibles (appelées épitopes linéaires) les plus souvent sélectionnées par les anticorps d'un groupe de patients et patientes ayant eu le COVID-19. Il se trouve que deux de ces épitopes sont impliqués dans le processus utilisé par le virus pour relâcher son matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) dans les cellules humaines. L'identification de telles cibles très spécifiques, surtout si elles s'avèrent neutralisantes (ce que l'on ignore encore), est d'une grande importance pour le développement de vaccins et de traitements efficaces.

"Le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.) produit sans arrêt, de manière aléatoire, des anticorps d'une très grande diversité, explique Nicolas Winssinger, professeur au Département de chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) de la Faculté des sciences de l'UNIGE. Il y en a des milliers de milliards, tous différents, et ils attendent un éventuel envahisseur pour s'y attacher et le désigner au système immunitaire comme une cible à détruire. Quand survient un agent pathogène nouveau, comme le SARS-Cov-2, quelques-uns de ces anticorps ont la capacité de s'amarrer à lui et de déclencher une réponse efficace du système immunitaire. Mais tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le monde (Le mot monde peut désigner :) ne sélectionne pas les mêmes anticorps ni, par conséquent, ne développe la même réponse immunitaire."

L'épidémie actuelle de COVID-19 se distingue en effet par la grande diversité de réponses au coronavirus. Certaines personnes ne se rendent simplement pas compte qu'elles sont infectées, d'autres sont affreusement malades, voire en meurent.

Point d'amarrage (Le terme d'amarrage est utilisé dans deux domaines :)

Afin de mieux comprendre cette diversité, les équipes de Nicolas Winssinger et de Nicolas Vuilleumier, professeur au Département de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps...) de la Faculté de médecine de l'UNIGE et médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en médecine. Il est chargé de soigner les maladies, pathologies, et blessures de ses patients. Son...) chef du Service de médecine de laboratoire aux HUG ont tenté de savoir quels anticorps sont préférentiellement sélectionnés chez les personnes ayant eu le COVID-19 et surtout à quels endroits précis de l'agent infectieux ils s'amarrent. La cible spécifique des anticorps s'appelle l'épitope.

Douze patientes et patients ont participé à l'étude et les résultats confirment que les réponses ne sont de loin pas uniformes. Le seul point commun entre tous les anticorps générés par les participants, c'est qu'ils visent les "clous" - ou spikes - qui couvrent la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) des coronavirus et auxquels ils doivent leur nom. Mais ils s'amarrent à des endroits très différents de ces grandes protéines. Les scientifiques ont néanmoins identifié trois zones les plus fréquemment sélectionnées. Et deux d'entre elles correspondent à des points d'accroche indispensables à des protéines spéciales (protéases) qui permettent au coronavirus de fusionner avec la membrane cellulaire et de relâcher son matériel génétique à l'intérieur de sa proie (Une proie est un organisme capturé vivant, tué puis consommé par un autre, qualifié de prédateur.).

Tête ou base du clou ?

"Nous avons été surpris par ce résultat, précise Nicolas Winssinger. Jusqu'à présent, la plupart des efforts dans ce domaine se sont concentrés sur la partie supérieure du "clou", celle dont on sait qu'elle permet au coronavirus de s'attacher à la cellule cible. La fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques,...) du virus avec la cellule n'en représente que la deuxième étape mais elle est en réalité plus décisive."

En effet, le fait de s'accrocher à une cellule n'assure pas encore au virus de pouvoir fusionner avec elle. De plus, le problème avec la partie supérieure du "clou", c'est qu'elle ne représente pas forcément une cible idéale pour un médicament (Un médicament est une substance ou une composition présentée comme possédant des propriétés curatives, préventives ou administrée en vue d'établir un diagnostic. Un médicament est le plus...) ou un vaccin. Elle peut même s'avérer dangereuse. Des études effectuées sur des singes infectés par le SARS-Cov1, le virus responsable de l'épidémie de 2003 et faisant partie de la même famille des coronavirus, ont montré que des anticorps s'attachant à cet endroit non seulement n'empêchent pas toujours les virus de s'attacher à leurs cellules cible mais, en plus, les redirigent vers d'autres types de cellules, provoquant ainsi l'apparition de maladies secondaires (ADE antibody-dependent enhancement of diseases).

Les deux épitopes identifiés par les auteurs genevois, quant à eux, sont impliqués dans un processus très différent. Ils pourraient donc offrir une alternative plus prometteuse - et moins risquée - dans la recherche d'un nouveau traitement ou vaccin. Mais avant cela, il faudrait d'abord évaluer le pouvoir neutralisant des anticorps correspondants.

Publication:
Cette recherche a été déposée sur MedRxiv
DOI: https://doi.org/10.1101/2020.06.15.20131391

Contacts:
- Nicolas Winssinger - Professeur ordinaire -Département de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) - Faculté des sciences- nicolas.winssinger at unige.ch
- Nicolas Vuilleumier - Professeur associé - Département de médecine de la Faculté de médecine - Médecin chef - Service de médecine de laboratoire, HUG - nicolas.vuilleumier at hcuge.ch
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