Nouvelle découverte concernant les récepteurs utilisés par les coronavirus pour pénétrer dans les cellules humaines

Le virus SARS-CoV-2 responsable du COVID-19 peut provoquer un syndrome respiratoire aigu sévère, contrairement à d’autres coronavirus qui étaient connus pour provoquer de légers rhumes saisonniers avant son apparition en 2019. Cela soulève la question de savoir pourquoi un coronavirus affecte plus gravement les humains. qu’un autre. Des scientifiques de l’Institut Pasteur, de l’Université Paris Cité et du VRI ont désormais apporté une partie de la réponse en identifiant une porte d’entrée utilisée par le coronavirus saisonnier HKU1 pour pénétrer dans les cellules humaines.

HKU1 se lie à un récepteur différent de celui du SARS-CoV-2, ce qui peut expliquer en partie la différence de gravité entre ces deux coronavirus. Les récepteurs constituent un moyen utile d’élucider la transmissibilité et la pathologie des coronavirus dans le cadre des travaux de surveillance de l’évolution virale. Ces résultats sont publiés dans Nature.

Sept coronavirus sont connus pour leur capacité à infecter les humains. Quatre d’entre eux sont généralement bénins : HKU1, 229E, NL63 et OC43, tandis que les trois autres sont plus pathogènes : SARS-CoV-1, Mers-CoV et SARS-CoV-2.

Le virus HKU1 a été identifié pour la première fois chez un patient âgé atteint d’une pneumonie grave à Hong Kong en 2005. Comme le SRAS-CoV-2, HKU1 infecte principalement les cellules des voies respiratoires supérieures. Cependant, elle affecte rarement les bronches et les alvéoles des poumons. Le virus HKU1 provoque des rhumes et d’autres symptômes respiratoires légers.

Des complications peuvent également survenir, notamment des infections graves des voies respiratoires, en particulier chez les jeunes enfants, les personnes âgées et les personnes immunodéprimées. On estime que 70 % des enfants sont infectés avant l’âge de 6 ans. Au total, 75 à 95 % de la population mondiale a été exposée au HKU1, comparable aux autres coronavirus humains saisonniers.

Au niveau cellulaire, les protéines de pointe du coronavirus sont clivées ou divisées en deux après s’être liées à leurs récepteurs. Ce phénomène de clivage est vital pour la fusion, l’entrée et la multiplication virales. Certains coronavirus (SARS-CoV-2 et NL63) utilisent le récepteur ACE2 comme porte d’entrée pour pénétrer dans les cellules. Jusqu’à présent, HKU1 et OC43 étaient les seuls coronavirus dont les récepteurs étaient inconnus.

Grâce à une collaboration entre les scientifiques de huit unités de l’Institut Pasteur, il a été possible d’identifier l’enzyme TMPRSS2 comme le récepteur auquel HKU1 se lie pour pénétrer dans les cellules. Une fois la liaison effectuée, TMPRSS2 déclenche la fusion de HKU1 avec la cellule, conduisant à une infection virale. Grâce à une combinaison de techniques réalisées in vitro et en culture cellulaire, les scientifiques ont démontré que le récepteur TMPRSS2 possède une forte affinité avec le Spike HKU1, ce qui n’est pas le cas pour le SARS-CoV-2.

“Une fois qu’un récepteur a été identifié pour un virus, il est possible de caractériser les cellules cibles avec plus de précision, tout en obtenant également des informations sur les mécanismes d’entrée et de multiplication du virus ainsi que sur la physiopathologie de l’infection”, explique Olivier Schwartz, co-dernier auteur de l’étude et responsable de l’étude. l’unité Virus et Immunité de l’Institut Pasteur.

“Nos résultats mettent également en lumière les différentes stratégies d’évolution employées par les coronavirus, qui utilisent TMPRSS2 soit pour se lier à des cellules cibles, soit pour déclencher une fusion et une entrée virale”, ajoute Julian Buchrieser, co-dernier auteur de l’étude et chercheur à l’Institut Pasteur. et unité d’immunité.

L’utilisation de différents récepteurs par ces virus pathogènes pour l’homme affecte probablement leur degré de gravité. Les niveaux de récepteurs varient selon les cellules des voies respiratoires, influençant ainsi la sensibilité des cellules à l’infection et à la propagation virale. Une fois connue la voie d’entrée du virus dans les cellules, il devrait également être possible de lutter plus efficacement contre l’infection en développant des thérapies ciblées et en évaluant le risque de virulence posé par tout futur coronavirus émergent.

En parallèle de ces travaux, les équipes de l’Institut Pasteur dirigées par Pierre Lafaye et Félix Rey ont développé et caractérisé des nano-anticorps qui inhibent l’infection HKU1 en se liant au récepteur TMPRSS2. Ces réactifs ont été brevetés pour leurs activités thérapeutiques potentielles.