Lettre hebdomadaire :
1-7 Mars 2021
Niveau de difficulté :
Un virus incapable de se multiplier : un nouveau modèle d’étude in vitro
Pour combattre la pandémie de COVID-19, il est nécessaire de bien comprendre le fonctionnement du virus et la réaction immunitaire qu’il déclenche. Pour cela, il faut étudier le cycle du virus en infectant in vitro des cellules modèles. Comme le SARS-CoV-2 est hautement transmissible, il doit être manipulé en laboratoire de sécurité microbiologique de type 3, ce qui correspond aux règles de protection parmi les plus importantes. Peu d’équipes de recherche disposent de ce type de laboratoire, ce qui freine l’étude du virus.
Cependant des chercheurs des Universités de médecine de Galveston (Texas) et de Saint Louis (Missouri) ont développé un modèle de virus dérivé du SARS-CoV-2. Il peut être utilisé plus facilement, dans un laboratoire de sécurité microbiologique de type 2, aux règles bien moins drastiques. Plus précisément, il s’agit d’un virus permettant d’analyser les étapes d’entrée de celui-ci dans la cellule et sa neutralisation mais qui ne peut pas se répliquer.
Ce modèle possède 2 composants :
- d’une part l’ARN du SARS-CoV-2 dont on a retiré une partie, notamment celle qui code pour la protéine d’enveloppe (E). Elle est située au niveau de la membrane du virus. Elle intervient dans plusieurs processus du cycle de vie du virus, tels que l’assemblage, le bourgeonnement, la formation de l’enveloppe et la pathogénèse. Le virus dépourvu de protéine E ne peut donc pas se propager.
- d’autre part des cellules humaines de laboratoire, qui fabriquent un certain nombre de protéines virales, comme E, c’est-à-dire précisément celles que le virus tronqué ne peut plus produire.
Quand ces ARN viraux modifiés sont insérés dans ces cellules, cela permet de produire des particules virales complètes puisque les protéines non exprimées par le génome viral le sont dans ces cellules. Les particules ainsi produites peuvent infecter une seule fois des lignées cellulaires classiques. Elles ne pourront pas se répliquer, puisque leur ARN ne leur permettra pas de produire la protéine E et donc de nouveaux virions.
C’est ce qu’on peut représenter schématiquement ainsi :
Ces chercheurs se sont bien évidemment assurés qu’aucune particule complète réplicative de SARS-CoV-2 n’était produite par ce système. De plus, ils ont vérifié la virulence de ces particules virales en les inoculant à des hamsters et des souris. Ils ont ainsi pu montrer que les virions produits dans ce système ont une virulence nettement atténuée, ne se disséminent pas dans l’organisme et ne provoquent pas de maladie.
Ces chercheurs ont donc construit et caractérisé un modèle d’étude du SARS-CoV-2 non réplicatif, pouvant être utilisé en laboratoire de sécurité microbiologique de type 2 et donc plus accessible à la communauté scientifique. Ce modèle peut ainsi être utilisé pour des tests de neutralisation, pour la caractérisation de molécules antivirales ou l’évaluation de candidats vaccins.
