Ces scientifiques du Scripps Research Institute (IRST) ont réussi à « décortiquer » la réplication des virus grippaux dans les cellules infectées. A l'aide de techniques de pointe en biologie moléculaire et microscopie électronique, à partir d'images de protéines virales, ils mettent en évidence, avec cette toute nouvelle reconstitution, les vulnérabilités du virus dans son processus de réplication. Une avancée décrite dans l'édition du 22 novembre de la revue Science qui suggère de nouvelles possibilités thérapeutiques.
Le virus de la grippe encapsule son génome à ARN (voir sur visuel ci-contre, en vert) avec une nucléoprotéine (NP) virale (en bleu), La polymérasedu virus de la grippe(en orange) lit et copie le génome ARN. Les complexes ribonucléoprotéiques (en fond d'image), qui résultent de l'interaction de la NP avec l'ARN confèrent au virus sa capacité à se répliquer.
La recherche montre comment les ribonucléoprotéines (RNP) ou les nucléoprotéines (NP) qui contiennent de l'ARN, c'est-à-dire le matériel génétique du virus, permettent au virus de faire des copies de lui-même, avec l'aide, néanmoins, d'une enzyme spéciale, appelée polymérase. Ian A. Wilson, professeur de biologie à l'IRST et auteur principal explique que, jusqu'à ce jour, des obstacles techniques avaient freiné une telle reconstitution du mécanisme de réplication.
Une image plus claire de la machinerie de réplication de virus de la grippe : Au cœur du virus de la grippe se trouvent huit RNP, qui comme de minuscules machines moléculaires sont essentielles au virus pour survivre et à se propager chez ses hôtes. Chaque RNP contient un segment, du génome à base d'ARN viral- généralement un gène qui code pour une protéine unique. Ce segment d'ARN viral, en forme de chaine en boucle torsadée, est protégé par les nucléoprotéines virales. Les extrémités libres de cette boucle torsadée sont terminées par une enzyme polymérase du virus de la grippe, qui gère les deux tâches essentielles à la reproduction virale: Faire de nouveaux ARN viraux, et produire les ARN transcrits qui deviendront de nouvelles protéines virales.
Un défi, reproduire en laboratoire les RNP de la grippe : Des mutations au niveau de certains sites de l'enzyme polymérase permettent au virus d'infecter de nouvelles espèces. C'est pourquoi les chercheurs cherchent à comprendre la façon dont interagissent l'enzyme polymérase et les RNP. Les RNP sont des assemblages complexes qui sont difficiles à reproduire en laboratoire, en particulier parce que les chercheurs sont limités dans la quantité de virus qu'ils peuvent utiliser pour leurs études. Jusqu'à présent, les seules RNP reproduites en laboratoire avaient été des versions abrégées dont les structures ne sont pas tout à fait similaires à celles de la grippe. L'équipe a ici réussi à produire tous les composants protéiques et d'ARN nécessaires pour reproduire les RNP de la grippe et suffisamment pour les analyser au microscope électronique. Les images ont révélé de nombreux complexes RNP bien définis avec pour certains une croissance de nouveaux RNP.
Du jamais vu, écrivent les chercheurs. Ces données ont permis à l'équipe de construire le modèle le plus complet à ce jour de structure de la RNP et de ses fonctions avec les détails sur la façon dont la polymérase virale se lie à son ARN, la façon dont s'accomplit la transcription des gènes viraux, et la façon dont une copie distincte de la polymérase virale assiste la RNP dans l'accomplissement de sa réplication. «Nous sommes maintenant en mesure de reprendre une grande partie des éléments que nous connaissions du virus de la grippe et de les localiser sur des parties spécifiques de la structure des RNP». Ce tout nouveau modèle permet de comprendre comment le virus travaille, mais, aussi, met en évidence certains points faibles du virus. Si les chercheurs s'accordent sur le fait qu'il n'est pas possible de concevoir de nouveaux médicaments sur la base de ce seul modèle, cette meilleure compréhension du processus de réplication du virus et l'identification de ses points faibles suggère quelques piste « pour de meilleurs médicaments contre la grippe ».
Source : Science Online November 22 2012 Science DOI: 10.1126/science.1227270 Organization of the Influenza Virus Replication MachineryetScripps Research Institute Scientists Describe Elusive Replication Machinery of Flu Viruses (Visuel courtesy of the Wilson, Carragher and Potter labs « Image de protéines du virus de grippe en pleine auto-réplication »)
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