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Aug 16, 2023

Certains coronavirus tuent, tandis que d’autres provoquent un rhume. Nous nous rapprochons de savoir pourquoi

L’énigmatique protéine d’enveloppe semble détenir la clé pour comprendre pourquoi certains coronavirus humains provoquent des maladies plus graves que d’autres. Il est difficile d’imaginer une époque où le « coronavirus » n’était pas un problème.

L’énigmatique protéine d’enveloppe semble détenir la clé pour comprendre pourquoi certains coronavirus humains provoquent des maladies plus graves que d’autres.

Il est difficile d’imaginer une époque où le terme « coronavirus » n’était pas un mot courant. Mais pendant longtemps, cette famille de virus avait très peu retenu l’attention. Considéré comme étant omniprésent parmi les animaux et les espèces aviaires, le premier coronavirus à infecter et provoquer des maladies chez l’homme n’a été isolé et identifié que dans les années 1960.

Depuis, sept coronavirus humains ont été identifiés.

La plupart ne causent que des problèmes de santé relativement mineurs : le rhume et les infections respiratoires saisonnières qui surviennent chaque année. Mais l’épidémie de syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) en Chine et dans d’autres régions d’Asie en 2003, provoquée par le SRAS-CoV (maintenant rebaptisé SRAS-CoV-1), a propulsé le virus sur la scène mondiale. Les coronavirus ont gagné en notoriété lorsque, en 2012, des cas de syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS), beaucoup plus grave, ont été identifiés en Arabie Saoudite.

Les deux foyers ont été relativement maîtrisés. Il n’est pas surprenant que l’inquiétude suscitée par les maladies à coronavirus ait largement disparu de l’esprit des gens ordinaires. Il en allait de même pour les virologues, qui consacraient leur temps et leur financement à des virus plus urgents. Puis, fin 2019, est apparu le SRAS-CoV-2, l’agent causal du COVID-19.

Heureusement, certains chercheurs avaient conservé un intérêt pour les coronavirus. Après tout, les virus peuvent muter et réapparaître, provoquant de nouvelles épidémies. L’une de ces cohortes, dont nous faisons partie, travaille à l’Université du Cap-Occidental en Afrique du Sud. Notre laboratoire avait, entre autres, étudié certaines des protéines structurelles qui constituent les éléments constitutifs des coronavirus. Ces protéines – appelées protéines de pointe, de nucléocapside, de membrane et d’enveloppe – ont des rôles différents, mais sont essentielles à la façon dont les coronavirus se reproduisent, se propagent et provoquent des maladies.

Dans notre article le plus récent, nous avons examiné ce qui distingue éventuellement les coronavirus humains responsables du SRAS, du MERS et du COVID-19 des autres coronavirus humains responsables de maladies plus bénignes comme les rhumes saisonniers. La réponse, selon nous, réside dans la protéine d’enveloppe.

La protéine d’enveloppe est probablement la plus énigmatique et la moins étudiée de la suite des coronavirus, en raison de sa petite taille et de la difficulté de l’étudier en laboratoire. En mai 2019, deux d’entre nous ont publié un article de synthèse sur ce que l’on savait à l’époque de la protéine d’enveloppe.

L’article a accumulé près de 2 000 citations, la plupart après l’épidémie de COVID-19 – ce qui témoigne moins de notre clairvoyance que du rôle critique et jusqu’alors sous-estimé que joue la protéine d’enveloppe dans les coronavirus humains.

Même avant l’épidémie de COVID-19, sur la base de ce que nous avions appris des épidémies de SRAS et de MERS, nous étions convaincus que cette protéine – autrefois considérée comme un « composant mineur » du virus – était la clé du développement de la maladie. Il est essentiel, par exemple, lors de l’assemblage final du virus, en formant l’enveloppe ou l’emballage qui le recouvre lorsque tous ses composants sont réunis.

Il joue également un rôle dans le bourgeonnement du virus, lorsqu'il sort de la cellule hôte ; et dans le processus connu sous le nom de pathogenèse, ou développement et progression de l'infection.

Et cela peut donner un indice sur la gravité ou la relative douceur de la maladie.

Nos recherches en cours commencent à suggérer que la structure de la protéine d’enveloppe peut déterminer la gravité d’une maladie à coronavirus, ou la différence entre un nez bouché d’une part et des poumons effondrés d’autre part.

Cela nous a conduit à notre article le plus récent. Nous avons collaboré avec l'expert en bioinformatique structurale Ruben Cloete, de l'Institut national sud-africain de bioinformatique de l'Université du Cap-Occidental, pour développer des modèles 3D complets des protéines d'enveloppe de cinq coronavirus humains : SARS-CoV-1 et -2, et MERS-CoV (responsable des maladies graves du SRAS, du COVID-19 et du MERS) ; et HCoV-229E et HCoV-NL63, responsables de maladies plus bénignes. Pour ce travail, nous nous sommes appuyés sur un programme de modélisation appelé MODELLER, nous permettant d'explorer les protéines de manière assez détaillée.