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Retracer les premières étapes de l’infection au VIH à travers des signatures protéiques

Des chercheurs de l’UE analysent les protéines que le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) détourne dans les particules virales pour permettre d’infecter une nouvelle cellule. Celles-ci pourraient servir de base à de nouvelles thérapies pour traiter le nombre croissant de patients infectés, qui représentent aujourd’hui près de 37 millions de personnes dans le monde.

Santé

Les virus sont les parasites ultimes! Un virus embarque un matériel génétique réduit, de l’ARN dans le cas du VIH. Ainsi, une fois à l’intérieur de la cellule, il détourne les ressources de son hôte pour produire ses propres protéines afin de produire davantage de virus. Les chercheurs du projet hRBP-virion ont développé de nouvelles méthodes pour extraire les protéines cellulaires, appelées protéines de liaison à l’ARN (hRBP), qui interagissent avec les ARN viraux. «Notre objectif consiste à identifier “toutes” les protéines de liaison à l’ARN humain impliquées dans l’infection virale en combinant une nouvelle génération d’analyses protéomiques, informatiques et fonctionnelles», explique Alfredo Castello Palomares, chef de groupe à l’institut de coordination, université d’Oxford. D’après notre analyse informatique de la littérature existante, sur près de 1 600 hRBP, 472 ont déjà été liées à une infection virale. Pour découvrir les RBP impliquées dans l’infection, l’équipe de hRBP-virion a développé une nouvelle approche expérimentale, la capture d’ARN interactome (RIC), mise en place dans un système viral «sain», sindbis. Cette méthode de pointe a révélé près de 250 RBP modifiées dans les cellules infectées. «Cela nous indique comment le virus régule les cellules, car bon nombre de ces protéines sont essentielles soit pour la réplication, soit pour contrer l’infection», remarque Alfredo Castello. Manuel Garcia-Moreno, boursier Marie Skłodowska-Curie de l’équipe de recherche, poursuit l’historique: «Après avoir établi le système dans sindbis, nous l’avons étendu à un pathogène humain critique, le VIH.»

Pour la pêche aux hRBP, tout est dans le choix du bon appât

De nouvelles recherches ont rapporté que la transcription inverse pour fabriquer de l’ADN à partir d’ARN se produit à l’intérieur de la coque capsidique du VIH. L’ADN du VIH est ensuite intégré à l’ADN de la cellule hôte, où il utilise la machinerie de transcription cellulaire pour finalement produire la descendance virale. «Comme la transcription inverse se produit à l’intérieur de la coque capsidique, toutes les protéines nécessaires pour fabriquer l’ADN à partir de l’ARN doivent être présentes à l’intérieur de la capside. Cela n’inclut pas seulement les protéines virales mais aussi les protéines cellulaires», souligne Manuel Garcia-Moreno. Pour tester quelles sont les protéines potentiellement actives dans l’infection, les chercheurs ont ensuite adapté la méthode développée dans sindbis pour étudier les particules du VIH. En se basant sur des sondes d’ADN complémentaires qui s’apparient à l’ARN viral, l’appât, les scientifiques peuvent pêcher l’ARN du VIH avec les protéines qui s’y attachent. Ils ont découvert que 73 protéines cellulaires sont emballées de manière reproductible avec l’ARN viral à l’intérieur de la coque capsidique du VIH. À titre de preuve de principe, ils ont retiré quatre de ces protéines des cellules humaines à l’aide de CRISPR/cas9 et ont découvert qu’elles étaient essentielles à l’infection par le VIH.

Trier les mécanismes moléculaires de l’infection au VIH pour de nouvelles thérapies

«Après avoir éliminé les protéines nécessaires à l’infection et à la réplication, nous identifierons les protéines incorporées dans les virions par des mécanismes actifs ou passifs et comment ces protéines régulent l’infection», explique Manuel Garcia-Moreno. Le travail a été publié dans les articles évalués par les pairs: «Les protéines de liaison à l’ARN non conventionnelles pénètrent dans le champ de bataille virus-hôte» et «Le profilage à l’échelle du système de l’ARN/des protéines de liaison révèle les principaux régulateurs de l’infection virale». Les travaux en laboratoire se poursuivent et les chercheurs recherchent activement des financements, y compris le soutien des MRC et ERC. Alfredo Castello résume les plans pour l’avenir: «Nous exploiterons les résultats du virion hRBP dans des collaborations de suivi qui pourraient déboucher sur des brevets à long terme au profit des patients atteints du VIH.»

Mots‑clés

virion hRBP, protéines, infection, ARN, VIH, virus, hRBP, ADN, protéines de liaison à l’ARN, sindbis, moléculaire

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