Cette analyse structurelle, d’une équipe de la « Penn State », des différents variants du coronavirus associé à la maladie COVID-19 révèle une constante présente dans toutes les variantes du SRAS-CoV-2 : une minuscule protéine du virus, la protéine N (pour Nucleocapside), avec laquelle interagissent les anticorps de patients atteints de COVID-19, est conservée dans tous les coronavirus pandémiques de type SARS. Ce qui n’est pas le cas de Spike (ou S), mutée dans les différents variants. Ces données publiées dans la revue Nanoscale désignent ainsi une même cible thérapeutique prometteuse contre toutes les variantes du SRAS-CoV-2. Alors faudrait-il cibler « N » plutôt que « S » ?
À l'aide d'une toute nouvelle approche, les scientifiques ont pu cerner, pour la première fois et à l’échelle nanométrique, la structure complète de la protéine N et pu décrypter comment les anticorps de patients atteints de COVID-19 interagissent avec cette protéine. Plus important, la structure semble similaire dans de nombreux coronavirus, y compris dans les variantes récentes du COVID-19, ce qui en fait une cible idéale pour les traitements et les vaccins avancés.
« Tout le monde regarde la protéine Spike mais ne faudrait-il pas s’occuper un peu de N ? »
Cette découverte de nouvelles caractéristiques structurelles de la protéine N pourrait avoir de grandes implications dans les tests d'anticorps et les effets à long terme de tous les virus pandémiques liés au SARS, explique l’auteur principal, le Dr Deb Kelly, professeur de génie biomédical au Penn State Center for Structural Oncology : « Puisqu'il semble que la protéine N soit conservée dans toutes les variantes du SRAS-CoV-2 et du SRAS-CoV-1, les thérapies conçues pour cibler la protéine N pourraient contribuer à éliminer de manière universelle les symptômes plus sévères ou durables associés à ces infections ».
N plutôt que S ? La plupart des tests de diagnostic et des vaccins disponibles pour le COVID-19 ont été conçus sur la base de la protéine Spike via laquelle le virus se fixe aux cellules hôtes pour commencer le processus d'infection. Ainsi
Les vaccins Pfizer / BioNTech et Moderna ont de même été conçus pour aider les receveurs à produire des anticorps qui protègent contre la protéine Spike. Cependant, la protéine Spike peut facilement muter, ce qui donne les variantes qui ont émergé au Royaume-Uni, en Afrique du Sud, au Brésil et aux États-Unis.
Contrairement à la protéine Spike externe, la protéine N est enfermée dans le virus, protégée des pressions environnementales (notamment immunitaires) qui provoquent les mutations de la protéine Spike. Dans le sang, cependant, la protéine N flotte librement après avoir été libérée des cellules infectées. La protéine en liberté provoque une forte réponse immunitaire, conduisant à la production d'anticorps protecteurs. La plupart des kits de test d'anticorps recherchent la protéine N pour déterminer si une personne a déjà été infectée par le virus – par opposition aux tests de diagnostic PCR qui recherchent la protéine Spike pour déterminer si une personne est actuellement infectée.
« Tout le monde regarde Spike, il faudrait étudier la protéine N », ajoute le Dr Michael Casasanta, co-auteur principal et chercheur postdoctoral. Si l’analyse des séquences de protéines N des humains, ainsi que de différents animaux considérés comme des sources potentielles de la pandémie, tels que les chauves-souris, les civettes et les pangolins révèle des différences, l’analyse de la structure 3D de la protéine N par cryo-microscopie électronique, permet de constater que le site de liaison de l'anticorps reste identique dans tous les échantillons de patients COVID-19 analysés.
Cela suggère que ce site de liaison, constant, est une cible possible pour lutter contre toutes les variantes connues du COVID-19. Un traitement conçu pour cibler le site de liaison de la protéine N pourrait en effet permettre de réduire l'inflammation et d'autres réponses immunitaires durables au COVID-19, en particulier en cas de COVID long.
« Notre technologie de cryo-microscopie électronique de pointe a permis d’aboutir à une découverte unique », concluent les chercheurs.
Source: Nanoscale Microchip-based structure determination of low-molecular weight proteins using cryo-electron microscopy
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