Les chercheurs ont découvert que les fragments du SRAS-CoV-2 laissés après que le système immunitaire ait combattu l’infection peuvent continuer à déclencher des réponses immunitaires.

• Les résultats aident à expliquer certains aspects inhabituels du COVID-19 et suggèrent une manière jusqu’alors méconnue par laquelle les virus peuvent rendre les gens malades.

La destruction du SRAS-CoV-2 ne marque pas toujours la fin du COVID-19. Couronne boréale Studio / Shutterstock

La plupart des cas de COVID-19 sont bénins, mais beaucoup entraînent néanmoins des complications potentiellement mortelles. Les cas graves se caractérisent par une réponse immunitaire hyperactive qui provoque une inflammation dangereuse. Cette inflammation affecte de nombreux tissus et types de cellules différents, y compris ceux non infectés, et ressemble à celle observée dans certaines maladies auto-immunes. On ne sait pas pourquoi le SRAS-CoV-2 peut provoquer une telle inflammation alors que d’autres coronavirus responsables du rhume ne le font pas.

Le système immunitaire combat les virus en décomposant les protéines virales en petits fragments appelés peptides. Une équipe de recherche financée par le NIH, dirigée par le Dr Gerard Wong de l’Université de Californie à Los Angeles, en collaboration avec Richard L. Gallo de l’Université de Californie à San Diego, a étudié si ces peptides pouvaient continuer à activer le système immunitaire. Leurs résultats ont été publiés dans Proceedings of the National Academy of Sciences le 6 février 2024.

L’équipe a utilisé l’apprentissage automatique pour rechercher dans les protéines du SRAS-CoV-2 des fragments qui ressemblent à des molécules appelées peptides antimicrobiens (AMP). Le corps fabrique ces molécules dans le cadre de sa défense contre les infections. Certains AMP peuvent se lier à l’ARN double brin (ARNdb), produit lors de certaines infections virales. Il a été démontré que les complexes AMP-ARNdb qui en résultent déclenchent une inflammation et ont été impliqués dans des maladies auto-immunes telles que le lupus, la polyarthrite rhumatoïde et le psoriasis. Parmi les fragments de type SARS-CoV-2 AMP, l’équipe a recherché ceux qui portaient une forte charge électrique positive. Cela leur permettrait de se lier à l’ARNdb, qui est chargé négativement.

Les chercheurs ont étudié trois fragments du SRAS-CoV-2 qui ressemblaient tous deux aux AMP et présentaient une charge positive importante. Ces fragments ont également été retrouvés dans les voies respiratoires de patients atteints de formes sévères de COVID-19. Les scientifiques ont surnommé ces peptides de type AMP « xénoAMP ». Notamment, le SRAS-CoV-2 contenait plus de xénoAMP potentiels que les coronavirus du rhume. Les xénoAMP du SRAS-CoV-2 imitent également plus fidèlement les véritables AMP que ceux des coronavirus du rhume.

Les XenoAMP se sont liés à l’ARNdb et l’ont amené à former des structures cristallines liquides comme celles formées lorsque les AMP se lient à l’ARNdb. Ces structures avaient la taille et la forme optimales pour se lier à certains récepteurs qui contrôlent la réponse immunitaire innée. Lorsqu’ils ont été testés sur divers types de cellules humaines, les complexes xénoAMP-ARNdb ont amélioré les réponses inflammatoires. Ils ont également déclenché des changements dans l’activité génétique ressemblant à ceux déclenchés par l’infection par le SRAS-CoV-2. Les peptides correspondants d’un coronavirus du rhume ne se sont pas liés et n’ont pas formé de telles structures avec l’ARNdb. Ils n’ont pas non plus augmenté l’inflammation des cellules.

Les chercheurs ont injecté l’un des complexes xenoAMP-dsRNA dans le sang de souris. Après cela, les souris présentaient des taux plus élevés de molécules pro-inflammatoires dans le sang, similaires à ceux observés chez les personnes atteintes de COVID-19. Ils présentaient également des niveaux plus élevés de diverses cellules immunitaires.

Ces résultats pourraient conduire à de nouvelles stratégies pour traiter les cas graves de COVID-19. Ils suggèrent également un moyen de déterminer si les futurs coronavirus pourraient provoquer une inflammation similaire. Plus généralement, ils montrent comment les virus peuvent continuer à affecter l’hôte même après avoir été détruits par le système immunitaire.

« Les manuels nous disent qu’une fois le virus détruit, l’hôte malade « gagne » et différents fragments de virus peuvent être utilisés pour entraîner le système immunitaire en vue d’une reconnaissance future. La COVID-19 nous rappelle que ce n’est pas si simple », explique Wong. « À titre de comparaison, si l’on supposait qu’une fois que la nourriture est digérée dans ses composants moléculaires, ses effets sur le corps cessent, ce serait très libérateur. Je n’aurais pas à m’inquiéter pour la demi-douzaine de beignets à la gelée que je viens de manger. Cependant, cette simple image n’est pas correcte.

—par Brian Doctrow, Ph.D.