La protéine de pointe du nouveau coronavirus joue un rôle clé supplémentaire dans la maladie

La protéine de pointe du nouveau coronavirus joue un rôle clé supplémentaire dans la maladie

Les chercheurs et collaborateurs de Salk montrent comment la protéine endommage les cellules, confirmant que la COVID-19 est une maladie principalement vasculaire

LA JOLLA — Les scientifiques savent depuis longtemps que les protéines « spike » caractéristiques du SARS-CoV-2 aident le virus à infecter son hôte en s'accrochant aux cellules saines. Une nouvelle étude majeure montre désormais que les protéines « spike » du virus (dont le comportement est très différent de celles codées en toute sécurité par les vaccins) jouent également un rôle clé dans la maladie elle-même.

L'article, publié le 30 avril 2021, dans Recherche sur la circulation, démontre également de manière concluante que la COVID-19 est une maladie vasculaire, démontrant précisément comment le virus SARS-CoV-2 endommage et attaque le système vasculaire au niveau cellulaire. Ces résultats contribuent à expliquer la grande variété de complications apparemment sans lien entre elles de la COVID-19 et pourraient ouvrir la voie à de nouvelles recherches pour des thérapies plus efficaces.

« Beaucoup de gens pensent qu'il s'agit d'une maladie respiratoire, mais il s'agit en réalité d'une maladie vasculaire », explique le professeur adjoint de recherche. Manoir d'Uri, co-auteur principal de l'étude. « Cela pourrait expliquer pourquoi certaines personnes sont victimes d'AVC et pourquoi d'autres présentent des problèmes dans d'autres parties du corps. Leur point commun est qu'elles ont toutes un fondement vasculaire. »

Les chercheurs de Salk ont collaboré avec des scientifiques de l'Université de Californie à San Diego sur l'article, notamment le co-premier auteur Jiao Zhang et le co-auteur principal John Shyy, entre autres.

Bien que ces résultats ne soient pas totalement surprenants, l'article apporte une confirmation claire et une explication détaillée du mécanisme par lequel la protéine endommage les cellules vasculaires pour la première fois. Il existe un consensus croissant sur l'impact du SARS-CoV-2 sur le système vasculaire, mais la manière exacte dont il le fait demeure inconnue. De même, les scientifiques qui étudient d'autres coronavirus soupçonnent depuis longtemps que la protéine Spike contribue à endommager les cellules endothéliales vasculaires, mais c'est la première fois que ce processus est documenté.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont créé un pseudovirus entouré de la couronne classique de protéines Spike du SARS-CoV-2, mais ne contenant aucun virus réel. L'exposition à ce pseudovirus a endommagé les poumons et les artères d'un modèle animal, prouvant que la protéine Spike seule suffisait à provoquer la maladie. Des échantillons de tissus ont montré une inflammation des cellules endothéliales tapissant les parois des artères pulmonaires.

L'équipe a ensuite reproduit ce processus en laboratoire, en exposant des cellules endothéliales saines (qui tapissent les artères) à la protéine Spike. Ils ont montré que cette dernière endommageait les cellules en se liant à l'ACE2. Cette liaison perturbait la signalisation moléculaire de l'ACE2 vers les mitochondries (organites qui produisent l'énergie des cellules), provoquant la détérioration et la fragmentation des mitochondries.

Des études antérieures ont montré un effet similaire lorsque les cellules étaient exposées au virus SARS-CoV-2, mais c’est la première étude à montrer que les dommages se produisent lorsque les cellules sont exposées à la protéine de pointe seule.

« Même si l'on supprime la capacité de réplication du virus, il continue d'avoir un effet délétère majeur sur les cellules vasculaires, simplement en raison de sa capacité à se lier au récepteur ACE2, le récepteur de la protéine S, rendu célèbre par la COVID-2 », explique Manor. « D'autres études sur les protéines de spicule mutantes apporteront également de nouvelles informations sur l'infectiosité et la gravité des virus mutants du SARS-CoV-XNUMX. »

Les chercheurs espèrent ensuite examiner de plus près le mécanisme par lequel la protéine ACE2 perturbée endommage les mitochondries et les fait changer de forme.

Les autres auteurs de l'étude sont Yuyang Lei et Zu-Yi Yuan de l'Université Jiaotong à Xi'an, en Chine ; Cara R. Schiavon, Leonardo Andrade et Gerald S. Shadel de Salk ; Ming He, Hui Shen, Yichi Zhang, Yoshitake Cho, Mark Hepokoski, Jason X.-J. Yuan, Atul Malhotra, Jin Zhang de l'Université de Californie à San Diego ; Lili Chen, Qian Yin, Ting Lei, Hongliang Wang et Shengpeng Wang du Centre des sciences de la santé de l'Université Jiatong de Xi'an à Xi'an, en Chine.

La recherche a été soutenue par les Instituts nationaux de la santé, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le Fonds des sciences naturelles du Shaanxi, le Programme national de recherche et développement clés, le premier hôpital affilié de l'Université Xi'an Jiaotong et l'Université Xi'an Jiaotong.

DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318902