Africa-Press – Senegal. Les épidémies de grippe reviennent chaque hiver en France et touchent près de 2 à 6 millions de personnes, provoquant environ 10.000 décès chez les sujets fragiles, selon l’Institut Pasteur. Les virus à l’origine de celles-ci présentent une grande proximité avec ceux infectant d’autres espèces, et alimentent la crainte de l’apparition de nouvelles formes capables de franchir la barrière inter-espèces. C’est le cas par exemple de la grippe aviaire, la souche H5N1, qui circule parmi les élevages du monde entier, et inquiète l’Organisation mondiale de la Santé. Pour les scientifiques, il devient essentiel de mieux cerner les mécanismes qui permettent à ces virus de muter ou de s’adapter à de nouveaux organismes.
En 2023, des chercheurs du CNRS et de l’Université Grenoble Alpes avaient décrit, dans la revue Sciences Advances, une méthode visant à modéliser le virus responsable de ces épidémies. Un an plus tard, ils passent à l’action, et produisent un modèle de ce génome à l’échelle atomique. Leurs résultats, publiés dans la revue Nucleic Acid Research, dévoilent les interactions entre le génome du virus de la grippe, et son “manteau” de protéines.
Le génome de la grippe, découvert de son manteau
Les virus grippaux appartiennent à la famille des ribovirus: leur matériel génétique est constitué d’ARN. “Ces virus se servent de la machinerie des cellules qu’ils infectent pour répliquer leur ARN, mais aussi pour le faire décoder. Les molécules virales ainsi produites se réagencent ensuite pour former de nouveaux exemplaires du virus, qui vont infecter de nouvelles cellules”, explique le communiqué du CNRS.
Le génome de la grippe est composé de huit brins simples d’ARN. Chaque brin est recouvert d’une multitude de nucléoprotéines virales, qui, liées aux extrémités des brins d’ARN, viennent former un manteau protecteur enroulé en double hélice autour du génome. Ce manteau, en interagissant avec les molécules d’ARN qu’il protège, et avec l’ARN polymérase trimérique (qui agit comme une photocopieuse à génome viral), forme un complexe ribonucléoprotéique (RNP). C’est ce complexe stable qui sert ensuite à la réplication du virus de la grippe dans les cellules infectées.
Les chercheurs ont étudié ce complexe à l’échelle atomique (soit à un être humain ce qu’un être humain est au diamètre d’environ 41 soleils), afin de mieux comprendre les interactions entre le manteau de protéines, et le génome viral. Ces résultats ont été obtenus notamment grâce à des approches de cryo-microscopie électronique de pointe, une méthode qui permet de regarder des structures biologiques à une échelle atomique, en les congelant pour conserver leur état naturel. “C’est cette interaction qui rend le complexe stable. L’ARN, sans son manteau, ne peut pas se répliquer ni se répandre dans l’organisme, explique Thibaut crépin, chercheur du CNRS. Comprendre comment fonctionne cette interaction peut nous permettre de développer des médicaments qui vont venir empêcher la formation d’un complexe stable”. Ils ont également dévoilé l’emplacement exact de chaque brin d’ARN dans le manteau de protéine.
IA OU PAS IA ?
Il aura fallu 13 ans à l’équipe de recherche française pour obtenir cette modélisation. Étonnant, lorsqu’un algorithme d’intelligence artificielle comme AlphaFold2 développé en 2020 et mis au point par deux des nobélisés de cette année, est capable de prédire la structure d’une protéine simple en quelques minutes. Mais justement, ce virus n’est pas une “protéine simple”, les études sur de grands complexes (assemblages de différents partenaires) sont encore compliquées pour l’IA. “Nous avons essayé cette approche, mais actuellement, aucun programme d’IA n’est capable de prédire cela”, souligne Thibaut Crépin, qui reste favorable à son utilisation dans la prédiction.
De nouvelles perspectives thérapeutiques
Le modèle est voué à prospérer, puisqu’il pourra servir pour d’autres souches de virus de la grippe, comme le confirme Thibaut Crépin: “Dans le papier, nous montrons que l’ensemble des acides aminés impliqués dans les interactions protéine-ARN et/ou protéine-protéine qui stabilisent l’hélice (le manteau) est strictement conservé, des virus aviaires aux virus de mammifères (incluant les chauves-souris) et aux virus humains”.
“Actuellement, la principale arme contre la grippe est préventive, c’est le vaccin”, poursuit le chercheur. Les traitements existants, comme le paracétamol, n’ont pas d’action directe sur la charge virale, mais sur les symptômes. “La prochaine étape pour nous, c’est de contacter des chimistes pour qu’ils utilisent notre modèle pour créer de nouvelles thérapeutiques”, poursuit-il. Celles-ci viendront déstabiliser le complexe ribonucléoprotéique, et limiter la réplication du virus.
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