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Frapper les infections virales dès le début de leur action

L’infection virale débute à la surface des cellules lorsque les protéines du virus et de l’hôte se lient. Les chercheurs développent des solutions pour empêcher le virus d’entrer ou de se reproduire dans la cellule en ciblant ces protéines.
Frapper les infections virales dès le début de leur action
La relation dynamique entre les virus et les cellules hôtes qu’ils infectent est dominée par les glucides appelés glycanes et les protéines de liaison au glycane (GBP). Ces interactions complexes contrôlent l’entrée et la réplication du virus dans la cellule, et la reconnaissance du virus par le système immunitaire de l’hôte suivie par l’éventuelle neutralisation et élimination de l’infection.

L’analyse des glycanes est très exigeante d’un point de vue technique et, à ce jour, elle n’a pas encore été abordée à l’exception d’une étude. Les partenaires de cette étude ont désormais uni leurs forces dans le projet HTP-GLYCOMET financé par l’UE. En collaboration avec l’institution coordinatrice UNIRI et trois autres partenaires ayant une expérience complémentaire dans les glycanes et leurs molécules de liaison, ils ont réalisé des avancées considérables dans la compréhension des processus clés impliqués dans l’immunité et les infections virales.

De nombreuses applications pour les glycanes

Les domaines d’expertise au sein du consortium couvraient un large éventail de thèmes. Parmi ceux-ci figuraient la production d’outils chromatographiques monolithiques spécialisés pour la segmentation à haut débit (HTP) des fluides biologiques complexes, la purification des protéines issues des fluides corporels et des protéines membranaires, l’analyse glycomique HTP en utilisant la chromatographie ainsi que l’électrophorèse capillaire multiplex sur gel et l’expertise dans le domaine de l’immunologie virale.

La recherche a généré plus de 25 documents revus par des pairs et couvrant des sujets aussi variés que la grippe A ou les types de glycosylation chez les patients qui subissent l’ablation d’une tumeur guidée par l’image.

Le haut débit est la clé

Les chercheurs de HTP-GLYCOMET ont développé une méthode à haut débit pour examiner la glycosylation des protéines. «Nous l’avons ensuite appliquée pour analyser les modifications post-traductionnelles (MPT) des protéines sériques et de la membrane plasmique», souligne le professeur Djuro Josic, coordinateur de HTP-GLYCOMET.

En travaillant sur la grippe et le cytomégalovirus murin (de souris), l’équipe est parvenue à produire une série d’anticorps monoclonaux et a mis au point des protocoles HTP pour la purification des anticorps. L’isolation consécutive des protéines sériques et membranaires de faible abondance et l’optimisation de la chromatographie liquide et de la spectrométrie de masse HTP a permis d’identifier et de caractériser les glycoprotéines et leurs structures glycaniques correspondantes.

La recherche du projet comportait plusieurs défis et demandait des partenaires scientifiques qu’ils fassent appel à leur intuition. L’isolation des protéines membranaires et la caractérisation de leurs parties glycaniques se sont parfois avérées difficiles. La solution consistait à optimiser la solubilisation et la déglycosylation enzymatique des protéines extrêmement glycosylées et hydrophobes.

La perte d’activité des anticorps monoclonaux après leur immobilisation représentait un autre problème. Pour le résoudre, le projet a développé de nouveaux anticorps monoclonaux et optimisé la chimie de l’immobilisation.

Un avenir prometteur pour la recherche sur les glycoprotéines

Abordant le travail pour l’avenir, le professeur Josic souligne: «Nous continuerons à employer l’isolation à haut débit des glycoprotéines sériques et membranaires plasmiques et à analyser les changements de leur glycosylation durant les modifications pathologiques». Pour ce qui est de percer sur le marché de l’analyse des glycoprotéines: «La nouvelle technologie d’immobilisation des protéines sur la surface des supports monolithiques et les plaques ELISA récemment développées avec 96 disques monolithiques seront utilisées à des fins commerciales pour effectuer une analyse à haut débit des glycoprotéines sériques». Les disques, avec la protéine L immobilisée, sont préparés pour l’isolation HTP de différentes immunoglobulines, principalement l’IgG, l’IgM et l’IgA.

Le projet HTP-GLYCOMET a réalisé des avancées dans un domaine jusqu’alors inexploré en raison des difficultés techniques rencontrées en travaillant avec des glycoprotéines. Le travail a permis d’élaborer une solide base de connaissances pour cartographier les glycanes durant l’infection et développer de manière continue une base de données qui leur est entièrement consacrée.

Les découvertes pourraient être appliquées aux domaines biomédicaux afin de mettre au point de nouveaux médicaments ou vaccins, formuler une réponse à la chirurgie ou à la thérapie, et développer des thérapies personnalisées innovantes.

Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

HTP-GLYCOMET, glycane, haut débit (HTP), glycoprotéine, virus