Découvrir des traces génétiques pour découvrir comment les humains se sont adaptés aux épidémies historiques de coronavirus

Graphique du coronavirus. Crédit : Gerd Altmann

Une équipe internationale de chercheurs co-dirigée par l'Université d'Adélaïde et l'Université de l'Arizona a analysé les génomes de plus de 2 500 humains modernes de 26 populations mondiales, afin de mieux comprendre comment les humains se sont adaptés aux épidémies historiques de coronavirus.

Dans un article publié dans Current Biology, les chercheurs ont utilisé des méthodes informatiques de pointe pour découvrir des traces génétiques d'adaptation aux coronavirus, la famille de virus responsables de trois épidémies majeures au cours des 20 dernières années, y compris la pandémie en cours.

"Les génomes humains modernes contiennent des informations évolutives remontant à des centaines de milliers d'années, cependant, ce n'est qu'au cours des dernières décennies que les généticiens ont appris à décoder les nombreuses informations capturées dans nos génomes", a déclaré l'auteur principal, le Dr Yassine Souilmi, de l'Université. de l'École des sciences biologiques d'Adélaïde.

« Cela inclut les « adaptations » physiologiques et immunologiques qui ont permis aux humains de survivre à de nouvelles menaces, y compris les virus.

« Les virus sont des créatures très simples dont le seul objectif est de faire plus de copies d'eux-mêmes. Leur structure biologique simple les rend incapables de se reproduire par eux-mêmes, ils doivent donc envahir les cellules d'autres organismes et détourner leur machinerie moléculaire pour exister.

Auteur principal Dr. Yassine Souilmi Australian Centre for Ancient DNA, School of Biological Sciences, The University of Adelaide. Crédit : Université d'Adélaïde

Les invasions virales impliquent la fixation et l'interaction avec des protéines spécifiques produites par la cellule hôte, appelées protéines d'interaction virale (VIP).

Dans l'étude, les chercheurs ont trouvé des signes d'adaptation dans 42 gènes humains différents codant pour les VIP.

"Nous avons trouvé des signaux VIP dans cinq populations d'Asie de l'Est et suggérons que les ancêtres des Asiatiques de l'Est modernes ont été exposés pour la première fois aux coronavirus il y a plus de 20 000 ans", a déclaré le Dr Souilmi.

«Nous avons découvert que les 42 VIP sont principalement actifs dans les poumons – le tissu le plus touché par les coronavirus – et avons confirmé qu'ils interagissent directement avec le virus sous-jacent à la pandémie actuelle.»

Dr Ray Tobler, Centre australien pour l'ADN ancien, au sein de l'École des sciences biologiques de l'Université d'Adélaïde. Crédit : Université d'Adélaïde

D'autres études indépendantes ont montré que des mutations dans les gènes VIP peuvent médier la sensibilité au coronavirus et également la gravité des symptômes du COVID-19. Et plusieurs VIP sont soit actuellement utilisés dans des médicaments pour les traitements COVID-19, soit font partie d'essais cliniques pour le développement ultérieur de médicaments.

"Nos interactions passées avec les virus ont laissé des signaux génétiques révélateurs que nous pouvons exploiter pour identifier les gènes influençant les infections et les maladies dans les populations modernes, et peuvent éclairer les efforts de réorientation des médicaments et le développement de nouveaux traitements", a déclaré le co-auteur, le Dr Ray Tobler, de l'École des sciences biologiques de l'Université d'Adélaïde.

« En découvrant les gènes précédemment touchés par les épidémies virales historiques, notre étude indique la promesse des analyses génétiques évolutives en tant que nouvel outil pour lutter contre les épidémies du futur », a déclaré le Dr Souilmi.

Les chercheurs notent également que leurs résultats ne remplacent en aucun cas les politiques et protections de santé publique préexistantes, telles que le port du masque, la distanciation sociale et les vaccinations.

Référence : « Une ancienne épidémie virale impliquant des gènes interagissant avec le coronavirus hôte il y a plus de 20 000 ans en Asie de l'Est » par Yassine Souilmi, M. Elise Lauterbur, Ray Tobler, Christian D. Huber, Angad S. Johar, Shayli Varasteh Moradi, Wayne A. Johnston, Nevan J. Krogan, Kirill Alexandrov et David Enard, 24 juin 2021, Current Biology.DOI : 10.1016/j.cub.2021.05.067

L'équipe impliquée dans cette étude comprenait également des chercheurs de l'Université nationale australienne et de l'Université de technologie du Queensland.