Des chercheurs établissent la première cartographie du contactome du Sars-CoV-2

Par

Publié le 26/10/2022

Crédit photo : © Helmholtz Munich | Matthieu Louis - stock.adobe.com

Comment le Sars-CoV-2 communique-t-il avec les cellules humaines ? Une équipe internationale s'est attelée à dresser la première cartographie systématique des contacts moléculaires entre le virus et son hôte humain. Plus de 200 contacts protéine-protéine directs ont été identifiés, ce qui ouvre des pistes thérapeutiques.

Cette cartographie a en effet permis d'établir des connexions entre certaines protéines du Sars-CoV-2 et des protéines humaines codées par des gènes liés à une probabilité augmentée de développer une forme sévère de Covid, ou à l'existence de pathologies cardiaques ou métaboliques.

Un travail de fourmi

« Nous savons déjà que les différences génétiques chez l'Homme jouent un rôle dans l'évolution et la gravité d'une infection par le Sars-CoV-2, rappelle Pascal Felter-Braun, directeur de l'Institute of Network Biology du Helmholtz Munich et co-dernier auteur. Grâce à l'identification des points de contact moléculaires, il est désormais possible d'en examiner les mécanismes sous-jacents ».

Ce travail a été mené par des scientifiques allemands (Helmholtz Munich), canadiens (Donnelly Centre for Cellular and Biomolcular Research, Toronto), américains (Center for Cancer Systems Biology, Boston), mais aussi français à l'Institut Pasteur, au CNRS et à l'Université Paris Cité. Les résultats sont publiés dans « Nature Biotechnology ».

Pour cette étude, les chercheurs ont procédé à un examen systématique des interactions d'une trentaine de protéines virales avec 17 500 protéines humaines, soit environ 450 000 paires de protéines. « Une telle cartographie peut s'assimiler à la résolution d'un immense puzzle, nécessitant l'utilisation de la robotique pour interroger à haut débit un tel nombre de paires de protéines, et de l'intelligence artificielle pour l'évaluation initiale de l'existence ou non d'interactions », est-il expliqué dans un communiqué conjoint CNRS/Université Paris Cité/Institut Pasteur.

Comprendre les réactions inflammatoires exagérées

Dans une analyse fonctionnelle, les scientifiques ont pu démontrer qu'en interagissant directement avec certaines protéines de l'hôte, le virus active d'importantes voies de signalisation inflammatoire. « Ces contacts pourraient expliquer les réactions inflammatoires "exagérées" qui jouent un rôle clé dans l'évolution vers une forme grave de Covid-19 », est-il indiqué.

En testant huit gènes humains codant pour des protéines de liaison au Sars-CoV-2, les scientifiques ont montré que la suppression de cinq d'entre eux provoque une réduction significative de la réplication virale. Le gène codant pour la protéine USP25 en particulier a attiré l'attention des chercheurs. « Ceci donne des perspectives en termes de thérapie antivirale, explique Caroline Demeret, responsable du groupe Interactomique de l'unité Génétique moléculaire des virus à ARN (Institut Pasteur/CNRS/Université Paris Cité) à l'Institut Pasteur. Nous prévoyons de rechercher des molécules qui empêchent cette interaction, ce qui ouvrirait la voie à des approches thérapeutiques plus ciblées ».

De plus, les interactions directes diffèrent selon les souches de Sars-CoV-2. Ces données suggèrent une certaine plasticité du contactome du Sars-CoV-2 avec les protéines humaines. « Analyser ces interactions selon les variants du Sars-CoV-2 pourrait aider à évaluer le risque posé par les variants émergents », souligne la chercheuse de l'Institut Pasteur.