En étudiant une maladie causée par un proche cousin du virus derrière COVID-19, une équipe de scientifiques a identifié un composé qui montre un potentiel pour atténuer les symptômes des infections à coronavirus.
L'équipe, du laboratoire national du Pacifique Nord-Ouest du ministère de l'Énergie et de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, a étudié le virus qui cause le syndrome respiratoire du Moyen-Orient, qui est causé par un coronavirus. Le MERS est beaucoup moins courant, mais beaucoup plus mortel, que COVID-19.
L'équipe a entrepris d'en savoir plus sur la façon dont le virus qui cause le MERS endommage les poumons et nuit aux patients. Dans des études en laboratoire, l'équipe a analysé des dizaines de milliers de mesures de protéines, de messagers moléculaires et d'autres signaux qui se produisent après l'infection. Ils ont identifié un processus moléculaire, qui fait partie de la machinerie de contrôle de la qualité du corps, qui joue un rôle central dans les dommages causés par une infection à coronavirus.
Ensuite, l'équipe a effectué des recherches dans une vaste base de données de composés et en a identifié un, connu sous le nom d'AMG PERK 44, qui a mis un terme à la réplication du virus dans les tissus humains en laboratoire. Ils ont également découvert que le composé avait un effet puissant sur les souris infectées par le virus. Le composé a stimulé la fonction pulmonaire et réduit les lésions pulmonaires et la perte de poids chez les souris, en particulier chez les souris mâles.
La large lutte contre les maladies respiratoires
Battelle, qui exploite le PNNL, et l'UNC ont déposé un brevet sur l'utilisation d'un inhibiteur de PERK pour traiter les infections à coronavirus. Mais les scientifiques soulignent qu'il est bien trop tôt pour savoir si le composé pourrait aider les patients. Il n'est actuellement pas utilisé comme médicament.
Au contraire, ils disent que les résultats de leur étude, publiés dans la revue mBio, sont très utiles dans le cadre d'un effort plus large pour en savoir plus sur les maladies respiratoires.
"Des études comme celle-ci nous aident à en savoir plus sur le fonctionnement des virus respiratoires mortels, comment ils font ce qu'ils font, pourquoi ils attaquent certaines parties des poumons et pas d'autres", a déclaré la virologue du PNNL Amy Sims, l'une des deux premiers coauteurs de l'article. avec le scientifique du PNNL Hugh Mitchell.
L'étude du fonctionnement de ces virus nous aide à comprendre pourquoi les patients présentent les symptômes qu'ils présentent et, finalement, comment traiter ou prévenir la maladie."
Amy Sims, virologue du PNNL
Sims étudie les coronavirus depuis plus de 20 ans. Elle et ses collaborateurs ont commencé la présente étude il y a huit ans, avant l'apparition du coronavirus qui cause le COVID-19. Des années après que Sims et ses collègues ont conçu l'étude, ses résultats pourraient être pertinents pour les millions de personnes qui ont été infectées par le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19.
« Considérez à quelle vitesse un vaccin pour protéger contre le COVID-19 a été créé et à quelle vitesse de nouveaux médicaments ont été trouvés pour traiter la maladie », a déclaré Sims. « Le succès n'est pas dû au fait que les scientifiques sont partis de zéro lorsque le virus est apparu. Ils ont pu s'appuyer sur des années et des années de recherche pour comprendre comment fonctionne le système immunitaire et comment il réagit aux coronavirus. s'avérer crucial à l'avenir."
Intervention d'urgence - pour les protéines endommagées
Les études de l'équipe ont conduit à des protéines, des molécules qui sont les chevaux de bataille des cellules du corps. Les protéines remplissent une myriade de fonctions pour maintenir les organismes, comme les humains, en vie et en bonne santé. Le corps garde un œil attentif, s'assurant que ses protéines sont intactes et fonctionnent.
Lorsque le corps commence à produire des protéines qui ne sont pas conformes aux normes pour une raison quelconque, y compris une infection, la machinerie de réparation des protéines dans le réticulum endoplasmique d'une cellule passe en mode d'intervention d'urgence. L'organite peut fonctionner comme un centre de triage pour les protéines endommagées en période de stress. Lorsqu'elle est inondée de protéines mal repliées, la réponse protéique dépliée, ou UPR, entre en jeu. L'UPR met un terme temporaire à toute activité cellulaire liée à la fabrication de nouvelles protéines. Cela donne du temps à la cellule pour effectuer les réparations nécessaires aux protéines mal repliées.
Si trop de protéines sont endommagées et que les mécanismes de réparation et de repliement des protéines ne peuvent pas récupérer, le système déclenche d'autres protéines pour tuer la cellule.
C'est ce système que l'équipe du PNNL-UNC a découvert comme étant très actif dans certaines cellules pulmonaires lorsque le corps réagit à une infection par le MERS.
Pour la présente étude, la manipulation des tissus pulmonaires et des souris a été effectuée à l'UNC, dans un laboratoire dirigé par l'un des meilleurs chercheurs mondiaux sur les coronavirus, Ralph Baric. Les scientifiques du PNNL ont mesuré et interprété de grandes quantités de données sur les messages moléculaires. Sims a travaillé dans le laboratoire Baric à l'UNC et a rejoint le PNNL au début de l'année dernière ; les deux institutions travaillent ensemble depuis des années.
"Les infections à coronavirus provoquent des phénotypes de maladies complexes, et de nouvelles stratégies sont nécessaires pour démêler les voies de l'hôte qui contribuent au développement de conséquences graves et potentiellement mortelles", a déclaré Baric.
Outre Sims et Mitchell, les auteurs du PNNL incluent Katrina Waters, auteur principal de l'article, et Jennifer Kyle, Kristin Burnum-Johnson, Richard D. Smith et Thomas Metz. De l'UNC, les auteurs incluent Lisa Gralinski, Mariam Lam, M. Leslie Fulcher, Ande West et Scott Randell, ainsi que les auteurs principaux Ralph Baric et Timothy Sheahan.
La source :
DOE/Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique
Référence de la revue :
Sims, A.C. et al. (2021) L'inhibition de la réponse protéique dépliée réduit les lésions pulmonaires aiguës induites par le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient. mBio. doi.org/10.1128/mBio.01572-21.
