COVID-19 : après le génome, une carte moléculaire !
Des chercheurs texans ont élaboré la première carte à l'échelle atomique 3D des protéines de pointe de COVID-19, la partie du coronavirus de Wuhan qui s'attache aux cellules humaines et les infecte. Cette percée ouvre des perspectives pour développer des traitements et un vaccin.
Depuis que le virus a été découvert à la fin de l'année dernière, trouver des moyens de stopper l'infection est devenu un enjeu majeur. Les laboratoires de recherches et les compagnies pharmaceutiques se sont mobilisés. Très vite, le génome de COVID-19 a été séquencé par les Chinois et l'information a été aussitôt partagée dans le monde entier.
Fort de leurs travaux antérieurs qui leur ont permis de développer des méthodes pour cartographier et verrouiller les protéines de pointe - aussi appelées spicules - d'autres coronavirus, y compris le SRAS-CoV et le MERS-CoV, des chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont jeté leur dévolu sur COVID-19.
Deux semaines seulement après avoir reçu la séquence du génome, le Pr Jason McLellan et ses collègues ont conçu et produit des échantillons de la protéine de pointe du virus qu'ils ont pu stabiliser. Les "pointes" jouent un rôle fondamental car elles permettent aux virus de s'accrocher aux cellules de leur hôte, d'y pénétrer pour y injecter leur matériel génétique, et de s'y répliquer. Les coronavirus doivent d'ailleurs leur nom à leur "couronne", un ensemble de petites protéines pointues qui tapissent leur surface.
Il a ensuite fallu environ 12 jours aux scientifiques pour élaborer la carte à l'échelle atomique 3D, c'est-à-dire la structure moléculaire, de la protéine de pointe. Ils ont eu recours à la microscopie électronique cryogénique (Cryo-EM), une technologie qui avait permis de dévoiler la structure du virus Zika dès 2016 et a été récompensée par le prix Nobel de Chimie en 2017.
Mise de suite à la disposition du monde entier, cette trouvaille constitue une étape cruciale pour que les chercheurs puissent développer des vaccins et des médicaments antiviraux. La structure précise des spicules est en effet fondamentale puisque ce sont en quelque sorte des "clés" qui s'ajustent plus ou moins bien aux "serrures" placées à la surface des cellules. De l'adéquation entre clé et serrure dépend donc l'efficacité de l'infection.
Une nuance toutefois : l'équipe texane n'a pu modéliser qu'une partie de la molécule. Mais cette portion pourrait suffire à elle seule, dans l'absolu, à alerter le système immunitaire humain afin qu'il s'en protège.
À partir de cette bonne base, les auteurs envisagent aussi d'utiliser la molécule comme une "sonde" pour isoler les anticorps produits chez les patients infectés et qui se sont rétablis. En quantité suffisante, ces anticorps pourraient aider à traiter une infection à coronavirus peu de temps après l'exposition.
(référence : Science, 19 février 2020, DOI : 10.1126/science.abb2507)