L’extrémité 3′ du génome du SRAS-CoV-2 porte un élément ARN inductible. un Le génome du SARS-CoV-2 à brin positif (+) est transcrit en ARN sous-génomiques (sg) imbriqués, tous contenant des leaders 5′ et des extrémités 3′ identiques ; schéma adapté avec autorisation9. b En haut : schéma du rapporteur sgRNA avec le leader 5′ et l’extrémité 3′ du SARS-CoV-2. En bas : effet des agonistes sur l’expression du rapporteur sgRNA. Les données sont présentées sous forme de valeurs moyennes ± SD, n = 4 répétitions biologiques indépendantes ; p valeurs issues des études bilatérales de Student t test. c De gauche à droite : structures repliables (Mfold) des éléments Cp et VEGFA GAIT, de l’élément ARN de type TGEV GAIT et de l’élément cis SARS-CoV-2 HVR ; les nts invariants sont encerclés. Le mutant de l’élément cis du SRAS-CoV-2 est présenté avec une mutation UA-GU de la tige supérieure. Crédit: Communications naturelles(2023). DOI : 10.1038/s41467-023-39091-3
Les chercheurs de la Cleveland Clinic ont identifié une nouvelle façon dont le virus SARS-CoV-2 détourne la machinerie de traduction de son hôte en utilisant des éléments de son matériel génétique et provoque le COVID-19, ouvrant la voie à de futures études.
Les virus ne peuvent pas se répliquer indépendamment ; ils forcent les cellules hôtes infectées à lire les instructions génétiques contenues dans l’ARN du virus et à produire des protéines pour le virus. Une équipe dirigée par Debjit Khan, Ph.D., du laboratoire de Paul Fox, Ph.D., rapporte que leur élément d’ARN nouvellement découvert nommé SPEAR (ARN activant l’extrémité pan-end du sarbecoviral) et un complexe de liaison SPEAR sont cruciaux pour la façon dont Le COVID-19 infecte les cellules hôtes pour que cela se produise.
L’équipe a publié ses conclusions dans un article en Communications naturelles qui partage également des résultats précliniques prometteurs d’un nouveau médicament antiviral qui bloque le complexe de liaison SPEAR.
« Les vaccins actuels contre la COVID-19 sont une merveille du génie génétique, mais nous devons continuer à en apprendre le plus possible sur le virus », déclare le Dr Khan. “Les vaccins et traitements actuels se concentrent sur la protéine Spike qui se lie aux cellules hôtes, mais qui peut muter. Cet élément SPEAR ne change pas de la même manière, il est donc important de l’étudier afin de potentiellement l’ajouter à notre arsenal pour lutter contre de futures épidémies. “.
Lorsqu’un nouveau virus apparaît, les médecins remarquent et enregistrent les tendances chez leurs patients : certains symptômes ou certains groupes de personnes sont plus gravement touchés que d’autres. Les chercheurs peuvent ensuite se mettre au travail, en utilisant ces observations pour orienter leurs projets.
La découverte de SPEAR nous rapproche également potentiellement de la raison pour laquelle les infections au COVID-19 sont plus graves chez les patients présentant des taux d’insuline élevés. L’insuline, qui aide l’organisme à réguler la glycémie, est dérégulée dans le diabète et souvent élevée chez les patients obèses. L’étude a montré que l’insuline stimule directement certaines protéines de l’hôte dans les cellules adipeuses pour se lier à l’élément SPEAR et stimuler l’expression des protéines virales.
Utiliser l’ARN pour trouver des réponses sur le COVID-19
L’étude de l’ARN est un élément essentiel de la compréhension du SRAS-CoV-2 et du développement de traitements. Les deux chercheurs qui ont réalisé les premières recherches sur l’ARN essentielles au développement du vaccin à ARNm ont récemment remporté le prix Nobel de médecine.
L’expérience du Dr Khan porte sur l’étude de l’ARN dans des maladies comme le cancer et le retard du développement neurologique. Alors que la COVID-19 faisait son apparition, de nombreux biologistes de l’ARN du laboratoire du Dr Fox ont commencé à réfléchir à la manière d’étudier l’ARN du virus pour en savoir plus.
Ce qui a commencé comme une discussion a conduit à une collaboration avec des chercheurs d’un laboratoire dirigé par Michaela Gack, Ph.D., directrice scientifique du Cleveland Clinic Florida Research & Innovation Center. L’équipe du Dr Gack en biologie des infections étudie les interactions entre les virus et leurs hôtes. GuanQun Liu, Ph.D., de l’équipe du Dr Gack, a effectué certains tests dans les installations du FRIC.
L’équipe a découvert qu’une section de l’ARN du virus se plie selon une forme distincte, imitant une forme spécifique trouvée dans l’ARN de l’hôte. Ce changement permet à l’ARN du virus de se lier aux protéines de l’hôte et de réguler les gènes viraux produits et à quels niveaux. Quatre enzymes hôtes se lient à l’ARN régulateur et forment le complexe de liaison SPEAR, qui améliore encore la synthèse des protéines virales.
“Nous connaissions les protéines du complexe SPEAR et leurs fonctions au sein des cellules hôtes. Elles sont essentielles à notre santé”, explique le Dr Khan. “Mais nous avons appris que le virus a trouvé un moyen de les utiliser à son propre bénéfice.”
L’étude a identifié SPEAR et les gènes associés au complexe de liaison SPEAR ainsi que d’autres influences telles que les niveaux d’insuline et de cytokines circulantes. Les cytokines sont des régulateurs immunitaires produits par le système immunitaire qui combattent les infections mais peuvent également provoquer une inflammation. Ces découvertes ont de nombreuses implications en dehors du développement de médicaments, explique le Dr Fox, titulaire de la chaire Robert Canova en recherche sur l’inflammation et membre du personnel des sciences cardiovasculaires et métaboliques du Lerner Research Institute.
Plus d’information:
Debjit Khan et al, Un élément d’ARN viral pan-end et un complexe hôte définissent un régulon du SRAS-CoV-2, Communications naturelles(2023). DOI : 10.1038/s41467-023-39091-3
Fourni par la clinique de Cleveland
Citation: La voie d’infection par le SRAS-CoV-2 nouvellement identifié fournit des indices sur les cas graves de COVID-19 et le lien avec l’obésité (14 novembre 2023), extrait le 14 novembre 2023 de
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