Une image plus claire du processus d’infection au coronavirus pour développer de meilleurs traitements à l’avenir
Les 3,5 millions de décès dans le monde dus à la pandémie de COVID-19 soulignent la nécessité de formuler de meilleurs traitements. Toutefois, comment développer des médicaments plus efficaces sans une compréhension approfondie des mécanismes de l’infection de la cellule hôte par le virus SARS-CoV-2? Pour répondre à ce besoin, des chercheurs allemands et suisses ont décidé de dresser un tableau plus complet du processus d’infection virale. Ils ont étudié les fonctions et les interactions moléculaires des protéines virales à l’aide de la protéomique de pointe, l’étude à grande échelle de toutes les protéines exprimées par une cellule, un tissu ou un organisme. Grâce au soutien du projet ProDAP financé par l’UE, ils ont pu documenter les interactions des coronavirus SARS-CoV et SARS-CoV-2 étroitement liés, avec une cellule, à cinq niveaux protéomiques différents. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue «Nature». Dirigée par le professeur Andreas Pichlmair de l’Université technique de Munich, hôte du projet ProDAP et par le Professeur Matthias Mann de l’Institut Max-Planck de biochimie en Allemagne, l’équipe de recherche a profilé les interactomes de SARS-CoV et de SARS-CoV-2. Ils ont alors enregistré l’impact de ces interactions moléculaires sur le transcriptome, le protéome, le phosphoprotéome et l’ubiquitinome des cellules pulmonaires humaines.
Étudier les interactions entre les protéines virales et les protéines hôtes
Lorsqu’un virus infecte une cellule hôte, les protéines situées à la surface du virus se lient à des protéines réceptrices spécifiques à la surface des cellules humaines. Grâce aux techniques avancées de spectrométrie de masse et d’analyse bioinformatique, les scientifiques ont créé un ensemble de données conséquent qui fournit des informations sur les protéines cellulaires auxquelles se lient les protéines virales, ainsi que la manière dont ces interactions affectent la cellule hôte. Selon un communiqué de presse publié sur le site «EurekAlert!», ils ont découvert un total de 1 484 interactions entre les protéines virales et les protéines cellulaires humaines. «Si nous nous étions seulement intéressés aux protéines, nous serions passés à côté d’informations importantes», a observé le professeur Pichlmair dans le même communiqué de presse. «Une base de données incluant uniquement le protéome serait semblable à une carte ne contenant que le nom des endroits sans mentionner les routes ou les rivières. Vous pouvez en retirer beaucoup plus d’informations utiles si vous visualisez ce qui relie les points d’une carte», a-t-il poursuivi. Les recherches ont permis de mieux comprendre la manière dont SARS-CoV-2 affecte différentes fonctions. Par exemple, l’autophagie, le mécanisme développé par le corps pour se débarrasser de parties endommagées d’une cellule, apparaît comme spécifiquement déréglé par la protéine ORF3 de SARS-CoV-2. La voie du facteur de croissance transformant bêta, ou TGF-β, une protéine qui joue un rôle essentiel dans la régulation de nombreux processus cellulaires, a été déréglée de manière spécifique par ORF8, une autre protéine de SARS-CoV-2. «Il s’agit de la première cartographie de SARS-CoV-2 de cet ordre à ce jour», indique le professeur Mann.
Les prochaines étapes
Les scientifiques étudient actuellement de nouveaux médicaments candidats pour la COVID-19, identifiés lors des analyses. Le professeur Pichlmair a ajouté: «Nous développons également un système de notation pour l’identification automatique de points chauds. Je suis convaincu que les ensembles de données détaillés ainsi que les méthodes d’analyse avancées nous permettront à l’avenir de développer des médicaments efficaces de manière plus ciblée, et de limiter ainsi les effets secondaires en amont.» Le projet ProDAP (Protein Dynamics in Antiviral Processes) d’une durée de cinq ans se terminera en mars 2024. Pour plus d’informations, veuillez consulter: projet ProDAP
Mots‑clés
ProDAP, COVID-19, coronavirus, SARS-CoV, protéine, cellule
