Cette équipe de biologistes de l’Université catholique de Louvain (UCLouvain) documente « une première mondiale très prometteuse » : l’identification de « la clé » qui permet au virus Sars-CoV-2, responsable de la maladie COVID-19 d'infecter les cellules. Mieux encore, l’équipe a réussir à verrouiller la serrure de telle sorte que le virus ne puisse plus interagir avec la cellule, autrement dit, provoquer l'infection. Cette découverte, publiée dans Nature Communications, suscite un immense espoir : celui de développer un antiviral, sous forme d'aérosol, qui éliminerai le risque d'infection ou de contact à haut risque.
La menace d’une poursuite de la pandémie de COVID-19 subsiste, avec l’émergence de nouvelles variantes, qui pourraient échapper aux vaccins actuels. Les études récentes montrent une durée d’efficacité des vaccins limitée. L’incidence des infections ne fléchit pas et il n'existe à ce jour aucun traitement « radical ».
Un antiviral capable de prévenir toute infection ?
Un tel développement passe par une compréhension totale des mécanismes moléculaires utilisés par le virus pour infecter la cellule. C’est l’objectif de l'équipe de David Alsteens, chercheur à l’UCLouvain qui s’est concentrée sur l'interaction entre les acides sialiques (AS), des résidus de sucre présents à la surface des cellules, et la protéine de pointe (S) du SRAS-CoV-2. En effet, ces résidus de sucre favorisent la reconnaissance de la cellule par le virus mais aussi facilitent sa liaison à la cellule hôte avant de passer à l’infection.
L'étude : à l’aide de la microscopie à force atomique, les scientifiques ont identifié un variant spécifique de ces sucres (9-O-acétylé) qui interagit plus fortement avec la protéine S que les autres sucres.
« Une sorte de jeu de clés qui permet au virus d'ouvrir la porte de la cellule ».
Pourquoi un trousseau de clés ? Le virus est composé d'une série de protéines de pointe avec un effet de ventouse qui leur permet de se lier à la cellule et finalement d'y pénétrer. Plus le virus trouve de clés, meilleure est son interaction avec la cellule et plus la porte pourra s'ouvrir largement.
Comment le virus se crée son trousseau : il est important de comprendre comment le virus parvient à multiplier ses clés d'entrée. En bloquant les points d'attache de la protéine S et en supprimant ainsi toute interaction avec la surface cellulaire, les chercheurs observent que des structures multivalentes ou glycoclusters, équipés de multiples acides sialiques 9-O-acétylés à leur surface sont capables de bloquer à la fois la liaison et l'infection par le SARS-CoV -2. Le virus n’est alors plus capable de s’arrimer aux cellules, il ne peut plus entrer et il meurt :
Cette action de blocage empêche l'infection.
Cette stratégie de blocage présente un grand avantage par rapport aux stratégies vaccinales par exemple, elle cible le virus dans sa globalité et indépendamment de ses mutations. Des études précliniques sont d’ores et déjà programmées pour valider ce mécanisme in vivo. Avec la perspective d’un nouvel antiviral basé sur ces sucres ou acides sialiques 9-O-acétylés, administré par aérosol, pour bloquer l’infection en cas d’exposition.
Enfin, cette découverte pourrait également déboucher sur d’autres antiviraux contre d'autres virus aux facteurs de liaison similaires.
Source: Nature Communications 10 May, 2022 DOI: 10.1038/s41467-022-30313-8 Multivalent 9-O-Acetylated-sialic acid glycoclusters as potent inhibitors for SARS-CoV-2 infection
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