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Déchiffrer le code derrière l’invasion des cellules par les virus

Mieux comprendre le rôle des microARN cellulaires dans le ciblage des virus, et la manière dont ceux-ci expriment leurs propres microARN pour envahir les cellules, pourrait constituer des pistes fondamentales pour développer de nouvelles thérapies de lutte contre les infections. Le projet RegulRNA constitue le fer de lance de ces recherches.

Santé

L’acide ribonucléique (ARN) est une molécule qui remplit plusieurs fonctions dans le codage, le décodage, la régulation et l’expression des gènes. Les cellules utilisent des ARN messagers pour transmettre leurs informations génétiques, les microARN servent à réguler l’expression génétique et de nombreux virus encodent leurs informations génétiques grâce à un génome ARN. Le génome humain contient environ 2 000 microARN différents. Ils contrôlent les messages génétiques des cellules en se liant aux ARN messagers avec une protéine. «Même si nous en savons beaucoup concernant les ARN et leur rôle dans un contexte d’infection virale, nos connaissances en matière de contrôle des ARN de régulation sont beaucoup plus limitées», indique Sébastien Pfeffer, bénéficiaire d’une subvention du Conseil européen de la recherche (CER) et travaillant au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) français. «En d’autres termes, comment sont régulés nos régulateurs?»

L’évolution des virus

Il s’agit là de l’objectif du projet RegulRNA (Modulation of RNA-based regulatory processes by viruses). Sébastien Pfeffer a utilisé sa subvention du CER pour s’intéresser plus particulièrement aux microARN, en s’appuyant sur des travaux précédents. «J’ai découvert il y a quelques années que certains virus expriment leurs propres microARN, qui sont ensuite utilisés pour cibler des gènes hôtes», explique-t-il. «En se liant à des ARN messagers cellulaires, le virus peut détourner les cellules de leur fonction première et les adapter à son propre avantage. C’est précisément ce que font les virus.» Dans son dernier projet en date, Pfeffer a souhaité mieux comprendre le rôle complexe des microARN dans les infections virales, les facteurs impliqués dans leur production et la manière dont certains virus évoluent pour exprimer leurs propres microARN.

Identifier des cibles pour la thérapie

Sébastien Pfeffer a utilisé plusieurs virus en tant que modèles pour étudier le comportement des microARN. Il a employé un ensemble de techniques allant de la bio-informatique à la biologie cellulaire pour obtenir une vue d’ensemble complète de la manière dont les ARN sont régulés lorsque surviennent des infections virales. «Les cellules peuvent utiliser des microARN pour cibler le virus, mais les virus peuvent également utiliser des microARN pour cibler la cellule», remarque Sébastien Pfeffer. «Nos recherches ont notamment permis de découvrir un microARN présent dans le cerveau qui se lie à un ARN viral.» Le fait d’empêcher ces microARN de se lier au virus pourrait constituer une stratégie viable de lutte contre l’infection. Le projet s’est également intéressé au comportement du virus de l’herpès, responsable du développement de certains cancers. «Nous savons aussi que certains microARN sont produits et jouent un rôle dans le processus cancéreux», affirme Sébastien Pfeffer. «Si nous sommes en mesure de comprendre le processus par le biais duquel les microARN viraux s’expriment, alors nous disposons à nouveau d’une cible pour lutter contre l’infection.» L’identification des premiers signes d’une infection virale a également fait partie des progrès considérables réalisés dans le cadre du projet. Lorsque l’ARN viral pénètre dans une cellule, celle-ci l’identifie comme un danger. «L’identification de toutes les protéines cellulaires impliquées dans cette reconnaissance pourrait constituer un autre moyen d’aider à combattre les infections virales», ajoute Sébastien Pfeffer. Le projet, actuellement en phase de validation de ses résultats et censé prendre fin en décembre 2020, pourrait présenter des implications concernant la crise sanitaire mondiale que nous traversons actuellement. «Nos recherches sont loin d’être terminées, mais nous souhaitons bien évidemment lier nos découvertes à d’autres pour lutter contre la COVID-19», conclut-il. «Nous poursuivrons cette piste dès que nous aurons à nouveau accès à notre laboratoire.»

Mots‑clés

RegulRNA, microARN, cellules, virus, infection, biologie, cellulaire, COVID-19, cancers

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