Les virus de la grippe ont un impact énorme aux États-Unis, où l’on estime à 25 millions le nombre de malades et à 18 000 le nombre de décès pour la seule saison grippale 2022-23. Cependant, la majorité des particules virales ne sont pas infectieuses ou ne le sont que partiellement. Comment deviennent-elles alors un virus aussi contagieux et mortel ?
Michael Vahey, professeur adjoint d’ingénierie biomédicale à la McKelvey School of Engineering de l’université Washington de St. Louis, prévoit d’étudier comment deux protéines présentes à la surface du virus de la grippe influencent le nombre de virus qui pénètrent dans une cellule et la manière dont l’infection se propage, grâce à une subvention de près de 2 millions de dollars sur cinq ans accordée par les National Institutes of Health (NIH).
Une particule virale ne peut pas propager l’infection par elle-même – elle doit être absorbée par une cellule où elle peut commencer à se répliquer et à faire des copies du génome viral et des protéines. Lorsque deux ou plusieurs virus pénètrent dans la même cellule, ils peuvent parfois travailler ensemble pour fabriquer de nouveaux virus plus efficacement. Dans cette recherche, Vahey étudiera la fréquence de ce phénomène et ses variations en fonction de l’adhésivité du virus, c’est-à-dire de sa capacité à s’attacher à la surface de nouvelles cellules pour les infecter.
Vahey étudiera deux protéines virales particulièrement importantes dans ce processus : HA et NA. Alors que l’HA se lie aux sucres à la surface des cellules, la NA aide à éliminer ces sucres. La compétition entre ces deux protéines détermine la capacité des particules virales à s’attacher aux nouvelles cellules, a expliqué Mme Vahy. Il s’agit de la première phase d’une invasion virale.
“Si un virus est collant, lorsqu’il émerge d’une cellule infectée, il peut rapidement s’attacher à une nouvelle cellule située à proximité, créant ainsi une zone où le virus est très concentré. En comparaison, les virus qui sont moins collants peuvent avoir tendance à s’étendre davantage, infectant potentiellement plus de cellules, mais avec moins de virus par cellule. L’idée centrale de notre projet est que l’adhésivité du virus détermine la fréquence des co-infections et la facilité avec laquelle un virus peut se compléter” a expliqué Michael Vahey, professeur adjoint d’ingénierie biomédicale, McKelvey School of Engineering, Washington University in St. Louis.
Selon M. Vahey, dans des circonstances normales, on estime que l’HA et la NA sont en équilibre pour la plupart des virus humains.
“Pour qu’un virus se propage efficacement, l’un ne doit pas être dominant par rapport à l’autre. Mais l’équilibre peut être rompu lorsque les virus pénètrent dans une nouvelle espèce hôte ou lorsqu’ils mutent pour éviter les anticorps“.
Pour cette recherche, Vahey collaborera avec Steven L. Brody, MD, Dorothy R. and Hubert C. Moog Professor of Pulmonary Diseases in Medicine et professeur de médecine et de radiologie à la Washington University School of Medicine, afin d’utiliser des cellules trachéales humaines différenciées qui ressemblent étroitement à la surface des voies respiratoires humaines. Ces cellules possèdent des cils mobiles, de minuscules structures ressemblant à des cheveux qui battent en rythme pour balayer le mucus produit par d’autres cellules. Les cils et le mucus peuvent également influencer la façon dont les virus se propagent dans leur environnement.
“Notre objectif à long terme est de pouvoir prédire comment un certain ensemble de mutations dans l’une ou l’autre protéine pourrait se manifester dans la façon dont le virus se propage dans les voies respiratoires humaines“, a déclaré M. Vahey. “Je pense que cela nous permettrait de mieux comprendre quelles sont les combinaisons de mutations qui doivent nous préoccuper le plus et celles qui sont moins susceptibles de causer des problèmes“.
Source :
Washington University in St. Louis
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