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EN VIROLOGIE
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Dans le domaine des sciences, nombreux sont les sites Internet consacrés aux sciences. Plus rares sont ceux consacrés à la virologie, et , parmi eux, plus rares encore sont ceux disponibles en français. "Récentes perspectives en virologie" veut, dans la mesure du possible, combler cette lacune en faisant état chaque mois, et dans la langue de Molière, des tous derniers travaux dans divers champs de la virologie tant fondamentale qu'appliquée. On y trouvera une sélection qui, sans prétendre être exhaustive, porte sur les recherches virologiques les plus récentes au fur et à mesure qu'elles apparaissent dans les médias spécialisés.
De septembre à avril, le site sera constamment complété et mis à jour, aussi les lectrices et lecteurs intéressés sont-ils avisés de le consulter régulièrement au moins sur une base hebdomadaire.
Jean Robin, Ph.D.
DANS CE NUMÉRO DE RÉCENTES PERSPECTIVES EN VIROLOGIE
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* STRUCTURE ET PROPRIÉTÉS DES VIRUS
Relations structurales entre le bactériophage PRD1, les adénovirus et les iridovirus.
Application de la simulation de Monte Carlo à l'assemblage des capsides icosaédriques
Le NIAID lance le projet "Séquençage du génome du virus de l'Influenza" >>>>>NOUVEAU
Recherche de l'origine du SRAS
* ATTACHEMENT ET INTERNALISATION DES VIRUS
* TRANSPORT INTRACYTOPLASMIQUE
Le rôle de la protéine Vif du VIH est élucidé
On découvre, chez les virus des plantes, de nouveaux mécanismes d'échappement au RNA Silencing
Élucidation de la structure cristallographique d'une exoribonucléase DEDD induite par interféron
La cristallographie aux rayons X révèle le mode d'action de l'antigène "grand T" de SV40
Le virus du SRAS perturbe la transcription cellulaire en déphosphorylant les protéines STAT-3
Détection et caractérisation de la transcriptase inverse du virus de l'hépatite B
* MORPHOGÉNÈSE ET SYNTHÈSE IN VITRO
* RELARGAGE
Processus de relargage du virus du SRAS
*ONCOGÉNÈSE
* INFECTION ET IMMUNITÉ
La forme des futures drogues anti-VIH
Découverte de nouveaux agents actifs in vitro contre les virus herpès 1 et 2
Différences entre les cellules mémoire produites pendant les infections virales aigües et chroniques
Des ARN interférents contre le virus de la fièvre aphteuse (FMDV)
Modélisation
informatique d'une stratégie de réponse
à une épidémie de grippe
aviaire
>>>>>NOUVEAU
Des peptides
synthétiques (Cavéoline-1) pourraient
être de bons candidats pour un vaccin contre le
Sida
>>>>>NOUVEAU
Mise au point d'un autre test de diagnostic précoce du SRAS
Premier cas de
guérison de la rage sans vaccin >>>>>NOUVEAU
* STRUCTURE ET PROPRIÉTÉS DES VIRUS
Relations structurales entre le bactériophage PRD1, les adénovirus et les iridovirus.
PRD1 est un virus infectant la bactérie Escherichia coli, une espèce dont certains de ses représentants peuvent être pathogènes pour l'homme. Alors que PRD1 infecte les cellules bactériennes procaryotes, l'adénovirus, lui, est un virus infectant les cellules de mammifères eucaryotes.
Bien que possédant des hôtes très différents, ces deux virus ont été trouvés très proches du point de vue de leur structure externe (capside icosaédrique de 252 unités de structure). On a alors pensé qu'il y avait donc une parenté entre ces deux virus au niveau de leur évolution.
Deux nouvelles études, menées par un même groupe de chercheurs, montrent maintenant que:
1- Comme dans le cas des adénovirus, PRD1 a une capside qui se forme en plusieurs étapes ordonnées grâce à l'intervention de protéines d'assemblage. Il y a donc similarité dans les processus d'assemblage des deux types de virions.
Référence: Nicola G.A. Abrescia.et al. Insights into assembly from structural analysis of bacteriophage PRD1. Nature 432, 68 - 74 (04 November 2004)
2- Différemment du cas des adénovirus, la structure interne de la nucléocapside de PRD1 exhibe une nucléoprotéine interne entourée successivement par une couche bi-lipidique, puis la capside. Ceci est retrouvé chez les iridovirus qui, comme les adénovirus, sont des virus des eucaryotes.
Au niveau de l'évolution de tous ces virus, il reste maintenant à relier ensemble tous ces points.
Référence: Joseph J.B. Cockburn
et al. Membrane structure and interactions with protein and
DNA in bacteriophage PRD1. Nature 432, 122 - 125 (04
November 2004)
Application de la simulation de
Monte Carlo à l'assemblage des capsides
icosaédriques
La simulation de Monte-Carlo est une technique qui tire son nom de la roulette de Monaco, considérée comme un mécanisme propre à sortir des nombres au hasard. Cette simulation est utilisée depuis longtemps dans d'autres domaines scientifiques, mais il revient à une équipe d'avoir été la première à l'employer en virologie pour évaluer la constitution d'une capside à symétrie icosaédrique. Les unités équivalentes sont quantifiées par la distribution des probabilités. On crée un grand nombre de scénarios pendant la simulation à partir d'échantillons de ces probabilités, puis on évalue l'issue du projet (constitution d'une capside sphérique) en fonction de chacun des scénarios. Grâce à cette analyse, on obtient une distribution de la probabilité du résultat.
Le modèle proposé reproduit ce qui se passe en solution. Outre qu'il confirme l'hypothèse de Klug et Caspar selon laquelle les virus utilisent une symétrie icosaédrique (à savoir la triangulation d'une sphère en 20) parce qu'elle est la meilleure façon d'obtenir une coque faite de structures identiques liées entre-elles (structure ayant une énergie libre minimale), il permet aussi de prédire la stabilité des capsides et peut aider à comprendre le phénomène de décapsidation..
Référence: Roya Zandi et al.
Origin of icosahedral symmetry in viruses. PNAS | November
2, 2004 | vol. 101 | no. 44 | 15556-15560
Le NIAID lance le projet
"Séquençage du génome du virus de
l'Influenza"
En dépit des programmes annuels de vaccination, plus de 200.000 personnes sont hospitalisées tous les ans aux Etats-Unis en raison de la grippe et 36.000 d'entre elles en meurent. Par ailleurs, en Asie, la souche H5N1 de la grippe aviaire mute et circule parmi la volaille, acquérant parfois la capacité d'infecter des humains. La communauté scientifique s'inquiète qu'un tel virus puisse suffisament muter pour pouvoir se propager de personne à personne, et provoquer ainsi une pandémie rapide et globale.
L'Institut national de l'allergie et des maladies infectieuses (NIAID), partie constituante des instituts nationaux de la santé (NIH) des États-Unis, vient d'annoncer un projet de séquençage du génome du virus de l'Influenza en association avec plusieurs scientifiques. Ce projet aidera les chercheurs à comprendre comment les virus de la grippe évoluent, se disséminent et causent la maladie. Selon ses concepteurs, il offrira des possibilités intéressantes pour réduire au minimum l'impact des manifestations annuelles de la grippe et permettra d'améliorer les connaissances relatives à l'émergence des pandémies.
Le séquençage révèlera les modèles génétiques complets de milliers de virus grippaux humains. Le NIAID portera rapidement cette information à la connaissance de la communauté scientifique par l'intermédiaire de la GenBank®, une base recherchable de données en ligne, et de son Centre de ressource bioinformatiques, une collection disponible sur le web de séquences génétiques et d'outils d'analyse de données.
Ce projet est, pour le virus Influenza, l'équivalent du projet de séquençage du génome humain.
Source: http://www2.niaid.nih.gov/newsroom/releases/flugenome.htm
Recherche de l'origine du SRAS
Plusieurs laboratoires s'intéressent à dresser un arbre phylogénétique des coronavirus et d'y situer le virus du SRAS. Ils disposent du fait qu'on connaît maintenant la séquence complète (environ 29.700 nucléotides) de plusieurs isolats de ce virus et qu'on sait que son génome contient 14 cadres de lecture ouverts (ORF: Open Reading Frame) dont seulement 6 se sont vu attribuer une fonction. Les 8 autres restent encore inconnus et, pour cette raison, sont appelés UC-ORF (uncharacterized ORF).
Dans ce cadre, une équipe de chercheurs vient de s'attacher à comparer les séquences des UC-ORF de plusieurs variants du virus du SRAS entre elles et avec celles d'autres coronavirus et virus de mammifères. Il appert que plusieurs UC-ORF des variants n'exhibent aucune parenté avec les ORF d'autres coronavirus ou virus de mammifères, mais manifestent de grandes similarités avec les ORF d'autres variants. Les chercheurs en tirent des conclusions intéressantes sur l'évolution du virus du SRAS.
Référence: Alex Inberg and
Michal Linial. Evolutional insights on uncharacterized SARS
coronavirus genes. FEBS Letters Volume 577 (1-2) , 5
November 2004, Pages 159-164
* ATTACHEMENT ET
INTERNALISATION DES VIRUS
* TRANSPORT
INTRACYTOPLASMIQUE
Le rôle de la protéine Vif du VIH est élucidé
On sait que le VIH possède plusieurs gènes intervenant dans sa réplication ; cette complexité qui lui est caractéristique explique probablement son haut pouvoir pathogène. Il y a des gènes régulateurs : tat (favorise l'augmentation du niveau de la synthèse des protéines virales), rev (favorise l'augmentation des ARN messagers correspondant aux protéines de gag, pol et env). Il y a aussi d'autres gènes, comme Vif, qui permet d'augmenter l'infectiosité, nef, vpu, vpr (vpx pour VIH2).
Le mécanisme par lequel Vif stimule l'infectiosité était mal connu. Une étude vient de lever le voile en démontrant que l'action de la protéine Vif porte sur la transcriptase inverse (RT):
- Vif favorise la liaison de RT à son substrat en abaissant la barrière thermodynamique (DH[ES] )à franchir et en élevant le taux d'association (kcat/Km).
- Vif augmente le taux de polymérisation de RT
- Vif permet à RT de traiter efficacement les pertes de bases (sites abasiques).
Référence: Reynel Cancio et al. Vif is an auxiliary factor of the HIV-1 reverse transcriptase and facilitates abasic site bypass. Biochem. J. (2004) 383 (475-482)
Élucidation du rôle des
recombinases XerC et XerD dans l'intégration
chromosomique du bactériophage CTX
phi.
Le Vibrio cholerae O1 est l'agent responsable du choléra épidemique. La sécrétion de la toxine est subordonnée à l'infection par un bactériophage tempéré, le phage CTX phi qui, porteur du gène responsable, s'intègre dans le chromosome bactérien.
On savait que, pour ce faire, CTX phi, qui ne code pas pour une intégrase, utilise pour son insertion génomique deux recombinases cellulaires, la XerC et la XerD. Toutefois, on ignorait le mode d'action moléculaire des deux enzymes dans ce processus d'intégration
Ceci est réparé car une recherche démontre le mécanisme catalytique des deux recombinases et met en évidence un nouveau modèle de recombinaison à la jonction de Holliday.
Référence: Sarah M. McLeod1 and Matthew K. Waldor. Characterization of XerC- and XerD-dependent CTX phage integration in Vibrio cholerae. Molecular Microbiology. Volume 54 (4) - Page 935 - November 2004
Selon l'origine des virions et de la souche
virale, la neuraminidase du virus de l'Influenza manifeste
une préférence pour l'un ou l'autre des divers
résidus d'acide sialique des
récepteurs
On sait que, suivant la déposition du virus Influenza sur la surface des voies respiratoires, la neuraminidase dégrade les mucines présentes en surface et permet la pénétration du virus jusqu'à la surface des cellules épithéliales. L'hémagglutinine s'attache à l'acide sialique, une composante de glycoprotéines de la membrane cellulaire. L'acide sialique agit comme un récepteur pour le virus, et il y a endocytose du virus dans la cellule, où il peut ensuite y avoir réplication virale. A la fin de celle-ci, la deuxième protéine de surface du virus, la neuraminidase (NA), remplit sa tâche spécifique : elle clive la liaison osidique entre l'acide sialique et le sucre voisin, modifiant donc les récepteurs des virus de manière à ce que les particules virales se libèrent de la surface de la cellule hôte et puissent contaminer de nouvelles cellules
Rappelons qu'on connaît deux types de récepteurs cellulaires qui contiennent un reste acide sialique: ceux dont l'acide est en liaison @2,6 et ceux en liaison @2,3.
Par utilisation de tests de liaison en phase solide, on vient de démontrer que les NA des virions de souches A et B d'Influenza manifestent, selon leur provenance, une préférence pour l'un ou l'autre type de récepteur. Alors que les NA des virus répliqués sur œuf ou sur cultures cellulaires canines (MDCK) préfèrent l'acide sialique en liaison @2,3, celles provenant de cultures cellulaires humaines (Vero) manifestent une préférence pour l'acide en liaison @2,6. Ces différences sont plus marquées pour les virions de type A que pour ceux de type B.
Référence: D. Katinger et al. Specificity of neuraminidase activity from influenza viruses isolated in different hosts tested with novel substrates. Archives of Virology. Volume 149 (11) November 2004 Pages: 2131 - 2140
On découvre, chez les virus des plantes,
de nouveaux mécanismes d'échappement au RNA
Silencing
Les virus sont connus pour produire des ARN aberrants ou double brin lorsqu'ils s'expriment dans la cellule hôte, animale ou végétale. Ce faisant, ils déclenchent un mécanisme de contrôle post-transcriptionnel de l'expression de séquences cibles, connu encore sous le nom de RNA Silencing ou cosuppression. Les ARN double brin sont scindés en plus petits ARN, les ARN interférents ou siRNA qui s'assemblent en un complexe ribonucléasique, le RISC, qui dégrade tout ARN cytoplasmique ayant une forte homologie avec la séquence initialement introduite dans la cellule. Les ARN messagers viraux étant ainsi détruits, le virus ne peut synthétiser ses protéines et l'infection est stoppée.
En réponse, les nombreux virus ont évolué en synthétisant des protéines pour supprimer le RNA silencing. Les mécanismes par lesquels ces protéines agissent n'ont pas été déterminés. En 2002, une équipe de chercheurs a pu démontrer que, dans le cas du tombavirus p19, une protéine se lie aux siRNA et les empêche de former le RISC.
Voici qu'un autre groupe de chercheurs découvre maintenant que, dans le cas d'un autre virus des plantes, le citrus tristeza virus (CTV), ce n'est pas seulement une, mais trois protéines, qui permettent l'échappement aux défenses de l'hôte. Par ailleurs, chaque protéine a un mode d'action qui lui est propre.
Référence: Rui Lu, Alexey Folimonov, Michael Shintaku, Wan-Xiang Li, Bryce W. Falk, William O. Dawson, and Shou-Wei Ding. Three distinct suppressors of RNA silencing encoded by a 20-kb viral RNA genome. 2004. PNAS vol. 101 | no. 44 |: 15742-15747
Élucidation de la structure
cristallographique d'une exoribonucléase DEDD induite
par interféron
Les ribonucléases jouent un rôle central dans des processus cellulaires essentiels, tels que la dégradation des ARN messagers et la maturation des ARN stables. Huit exoribonucléases distinctes ont été identifiées chez E. coli et, sur la base des analyses de séquence, groupées en six superfamilles. Parmi ces dernières, on retrouve la famille des exonucléases DEDD.
La question se pose quant à la façon dont ces exoribonucléases distinguent les molécules d'ARN des molécules d'ADN. L'analyse de séquence n'apporte aucune réponse déterminante à cette question. Théoriquement, n'importe quelle exoribonucléase identifiant l'ARN simple-brin pourrait, à un certain degré, agir également sur un ADN monocaténaire. Cette idée est confirmée par le fait que la RNase T et l'oligoribonucléase sont également des exoribonucléases d'ADN, et que l'exoribonucléase Xrn1p de la levure a également une activité de DNase. D'ailleurs, on sait que la superfamille des DEDD comprend des RNases et des DNases.
Afin de répondre à cette question, les scientifiques ont entrepris des études cristallographiques de l'ISG20 humaine, une exoribonuclease antivirale induite par interféron, qui appartient à la superfamille DEDD.
Il s'avère que sa structure, y compris celle du site actif, est très semblable à celles des domaines correspondants de deux DNases du groupe DEDDh, soit la sous-unité de la polymérase III de l'ADN d'Escherichia coli et l'exonuclease I de E. coli, ce qui suggère fortement que son mécanisme catalytique est identique à celui des deux DNases. Cependant, ISG20 a également des résidus distinctifs, Met14 et Arg53, aptes à engager des liens hydrogène avec le groupe 2'-OH du ribose UMP, et donc éventuels responsables de la préférence de l'enzyme pour les substrats ARN.
Référence: Tatsuya Horio et al. Crystal structure of human ISG20, an interferon-induced antiviral ribonuclease. FEBS Letters - Volume 577 (1-2), 5 November 2004, Pages 111-116
La cristallographie aux rayons X
révèle le mode d'action de l'antigène
"grand T" de SV40
Dans le modèle de réplication de SV40, un double hexamère formé par l'antigène T de SV40 (hélicase) se fixe sur une séquence palindromique spécifique de l'origine de réplication du génome de SV40 et, en présence de la protéine auxiliaire RPA (protéine de réplication A), déroule l'ADN double-brin.
On ignorait par quels mécanismes l'antigène T effectue son action. Une récente recherche apporte une réponse. A l'aide de la cristallographie aux rayons X, les scientifiques ont pris une succession de photos prises au cours de l'interaction de T avec l'ADN.
Il apparaît que, pendant les changements de conformation qui prennent place, les angles et les orientations entre les domaines d'un monomère changent, créant de ce fait un resserrement ou une ouverture de l'hexamère analogue au mouvement de l'iris. En plus, six motifs structuraux (épingles à cheveux ß) présents sur la surface de canal se déplacent longitudinalement le long de ce dernier servant probablement de moteur pour tirer l'ADN dans le double hexamère afin de le dérouler.
Référence: Dahai Gai et al. Mechanisms of Conformational Change for a Replicative Hexameric Helicase of SV40 Large Tumor Antigen. Cell, Vol 119, 47-60, 1 October 2004
Le virus du SRAS perturbe la transcription
cellulaire en déphosphorylant les protéines
STAT-3
On sait que, dans la cellule, les résidus tyrosine des protéines cytoplasmiques STAT (signal transducer and activators of transcription) sont phosphorylés. Après cette activation, les protéines STAT forment des homo ou hétérodimères, puis sont transportées dans le noyau où elles se lient à des séquences d'ADN spécifiques et activent la transcription de gènes cibles.
Une étude démontre que, au cours de l'infection par le virus du SRAS, et comparativement aux cellules Vero-E6 témoins, les protéines STAT-3 subissent une déphosphorylation en Tyr 705 et n'apparaissent pas dans le noyau. Le phénomène apparaît être sous le contrôle de la protéine kinase p38 car des inhibiteurs de celle-ci suppriment la déphosphorylation en (Tyr)-705.
Il apparaît donc que, dans les cellules Vero-E6 infectées, le virus du SRAS exerce son effet en perturbant la transcription cellulaire par déphosphorylation des protéines STAT-3.
Référence: Tetsuya Mizutani et al. Tyrosine dephosphorylation of STAT3 in SARS coronavirus-infected Vero E6 cells. FEBS Letters Volume 577 (1-2) , 5 November 2004, Pages 187-192
Détection et caractérisation de
la transcriptase inverse du virus de l'hépatite B
Le virus de l'hépatite B (HBV) est un virus de classe VII, donc à ADN simple et double brin, avec réverse transcriptase (RT). A ce titre, une thérapie consiste à utiliser des inhibiteurs de cette enzyme. Ces produits nouveaux semblent prometteurs, mais leur action pourrait être améliorée si on pouvait acquérir plus de connaissances sur la réverse-transcriptase virale et, notamment, sur les modalités de sa synthèse.
Normalement, la transcriptase inverse des hepadnavirus se lie simultanément au cours de sa traduction avec l'ARN prégenomique viral. Ce complexe ribonucléoprotéique est alors encapsidé dans les particules naissantes de la nucléocapside ( core viral), où la transcriptase inverse copie l'ARN viral en ADN.
Une équipe de chercheurs apporte des données nouvelles et intéressantes en montrant que la RT du virus de l'Hépatite B (HBV), à l'instar de celle du virus de l'hépatite B du canard de Pékin (Duck hepatitis B virus ou DHBV), ne suit pas ce modèle. En effet, elle ne se fixe pas tout de suite aux protéines de la nucléocapside, mais reste attachée, pour un temps, dans le cytoplasme , à une structure protéique.
Ces observations soulèvent la possibilité que la transcriptase inverse du HBV, outre sa fonction bien connue de copie du génome viral, peut jouer d'autres rôles dans le cycle de réplication.
Référence: Feng Cao and John E. Tavis. Detection and
characterization of cytoplasmic hepatitis B virus reverse
transcriptase. J Gen Virol 85 (2004), 3353-3360.
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RELARGAGE
Processus de relargage du virus du SRAS
En utilisant le microscope à force atomique et le microscope à balayage (scanning electron microscopy), des chercheurs sont parvenus à photographier les processus de relargage du virus du SRAS.
Il appert que:
1- les particules virales relarguées ont des péplomères apparaissant plus courts ( 16-17nm) que ceux des autres coronavirus (20nm)
2- le relargage s'accompagne de la formation de pseudopodes cellulaires. On peut noter, sous la surface, une densification et un renforcement corrélatifs du cytosquelette sous-jacent et particulièrement des filaments d'actine . Ceux-ci jouant un rôle dans le transport cytoplasmique et le relargage d'autres types de virus, il est raisonnable de penser que c'est également le cas ici et que les modifications du cytosquelette confèrent aux virions l'énergie nécessaire à leur extrusion.
Référence: Ng ML et al.
Topographic changes in SARS coronavirus-infected cells at
late stages of infection. Emerg Infect Dis 2004 Nov
(Online)
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MORPHOGÉNÈSE ET SYNTHÈSE IN
VITRO
Relation entre molécules chaperons et substitutions suppressives du repliement des chaînes protéiques - Cas du phage P22
On sait que le repliement des chaînes de protéines (Protein misfolding) peut être déclenché par de simples substitutions d'acides aminés. On sait aussi que, si ces substitutions sont annulées par d'autres, dites substitutions suppressives (su), la protéine retrouve son "paysage énergétique" natif, est de nouveau dépliée et retrouve ses propriétés.
Dans le cas de l'assemblage du phage P22, une recherche propose un chemin alternatif conduisant à l'annulation des conséquences du repliement protéique. Certains mutants thermosensibles d'assemblage du phage P22 exhibent des protéines de structure repliées qui ne sont pas aptes à être encapsidées. Il est démontré que, pour ces protéines, les substitutions suppressives fonctionnent, non pas en annulant le repliement des chaînes, mais en rendant les protéines repliées aptes à être de nouveau reconnues par les protéines d'assemblage du phage (scaffolding proteins), des molécules chaperons qui assurent leur polymérisation.
Référence: Kristin N. Parent,
Matthew J. Ranaghan and Carolyn M. Teschke . A second-site
suppressor of a folding defect functions via interactions
with a chaperone network to improve folding and assembly in
vivo. Molecular Microbiology. Volume 54 (4) Page 1036 -
November 2004
*INTERFÉRONS
*ONCOGÉNÈSE
* INFECTION ET
IMMUNITÉ
La forme des futures drogues anti-VIH
Les inhibiteurs de la protéase constituent un progrès majeur dans la lutte contre le VIH. Comme leur nom le suggère, ces médicaments inhibent l'activité d'une enzyme appelée protéase de façon à empêcher l'assemblage correct des virus nouvellement formés. Les virus créés sont donc, par conséquent, incapables d'infecter d'autres cellules.
Une recherche systématique a permis de sélectionner des inhibiteurs spécifiques de la protéase virale, c'est-à-dire pratiquement dénués d'effet sur les protéases humaines telles que la rénine, la cathepsine, l'élastase. Toutefois, la résistance du VIH aux médicaments devient un important défi pour les traitements actuels, 75 % des patients traités pour le VIH ne répondent plus à leur traitement anti-protéase. Par conséquent, de nouveaux inhibiteurs de protéase présentant des profils de résistance uniques sont nécessaires pour apporter de nouvelles solutions à ce phénomène.
Dans le cadre de cette recherche de nouveaux inhibiteurs, une équipe a eu l'idée de comparer la forme des substrats naturels de l'enzyme (protéines virales cristallisées) à huit drogues (inhibiteurs de protéase) qui les concurrencent pour se lier à l'enzyme. Il est apparu que, quand on a superposé les molécules de substrats avec celles des inhibiteurs, ces dernières ont exhibé un profil qui débordait (saillies) celui des premiers. Apparemment, ces secteurs permettaient aux inhibiteurs de se lier préférentiellement à la protéase qui, ainsi, n'était plus apte à se lier aux substrats et ne pouvait plus exercer son action. Par contre, si la protéase virale mutait dans ces secteurs, elle devenait incapable de se lier aux inhibiteurs, tout en reconnaissant encore les substrats. Elle pouvait alors mener à bien son travail (apparition du phénomène de résistance).
On peut donc déduire de ces résultats que si, dans l'avenir, on prend soin, lors de la synthèse de futurs drogues inhibitrices de la protéase, de faire en sorte que la taille de celles-ci soit inférieure à celle des molécules de substrat, on peut obtenir des médicaments plus efficaces et considérablement diminuer l'apparition du phénomène de résistance. On pense que le même raisonnement tient pour d'autres anti-VIH, par exemple les inhibiteurs de la transcriptase-réverse.
Référence: Nancy M. King et al. Combating
Susceptibility to Drug Resistance: Lessons from HIV-1
Protease. Chemistry and Biology, Vol 11, 1333-1338, October
2004
Découverte d'agents antiviraux à
partir d'un modèle tridimensionnel de la
protéinase du virus de la vaccine
Via l'élaboration d'un modèle structural par homologie, la structure tridimensionnelle de la protéinase I7L du virus de la vaccine (VV) a été élucidée. A partir du modèle obtenu, une bibliothèque chimique de 51.000 composés a été questionnée pour identifier des inhibiteurs potentiels des sites actifs. On a ensuite analysé les composés retenus pour leur éventuelle toxicité et leur capacité à empêcher la réplication du VV en cultures de tissu.
C'est ainsi qu'on a pu identifier une famille de composés chimiquement apparentés qui démontrent une activité sélective contre des orthopoxviruses, incluant VV, avec des concentrations inhibitrices en test IC50 de 3 à 12 µM. Ces composés n'ont montré aucune cytotoxicité significative dans quatre lignes de cellules examinées et n'ont pas empêché la croissance d'autres micro-organismes tels que Saccharomyces cerevisiae, Pseudomonas aeruginosa, adénovirus, ou virus de l'encéphalomyocardite. La microscopie électronique des cellules VV-infectées a mis en évidence un blocage dans la morphogénèse.
Cette classe de nouveaux inhibiteurs offre des possibilités intéressantes pour le développement de drogues antivirales efficaces contre les orthopoxvirus pathogènes, y compris la variole.
Référence: Chelsea M. et al. New Class of Orthopoxvirus
Antiviral Drugs That Block Viral Maturation . Journal of
Virology, November 2004, p. 12147-12156, Vol. 78, No.
22
L'effet neutralisant des anticorps contre les
adénovirus s'explique par un blocage de la
décapsidation endocytaire des virions
On savait depuis très longtemps que, chez les adénovirus, les hexons sont les antigènes responsables de l'apparition d'anticorps neutralisants. Toutefois, on ignorait comment ces derniers exerçaient leur action.
Par cryoscopie électronique, une étude de chercheurs a pu démontrer que les anticorps se fixent irréversiblement (liaisons covalentes) sur les hexons et empêchent ainsi la décapsidation virale subséquente dans les vacuoles d'endocytose, ainsi que la libération résultante de l'ADN du virus dans le cytoplasme cellulaire (Modèle POP).
Référence: Robin Varghese et al. Postentry
Neutralization of Adenovirus Type 5 by an Antihexon
Antibody. Journal of Virology, November 2004, p.
12320-12332, Vol. 78, No. 22
L'entretien de la synthèse des
chimiokines expliquerait les désordres neurologiques
associés au virus Herpès simplex
(HSV)
On sait que les chimiokines sont un groupe de petites molécules impliquées dans le recrutement et l'activation des leucocytes, ainsi que d'autres cellules, sur le lieu de l'inflammation. Émises par toute cellule souffrant dans l'organisme, elles créent un gradient chimique qui attire les cellules circulantes pour les amener sur le site d'inflammation.
Si l'inflammation s'arrête, les tissus peuvent se réparer. Mais si l'inflammation se prolonge, l'architecture des tissus peut être détruite.
Les virus Herpès simplex (HSV)au cours de leur phase de latence dans les ganglions nerveux auraient la propriété d'entretenir la synthèse des chimiokines. L'inflammation persistante qui en résulterait serait responsable de dommages au tissu nerveux. Ceci pourrait expliquer l'étiologie de certaines maladies neurologiques associées à l'infection par ce type de virus.
Référence:
W James
Cook et al. Persistent expression of chemokine and chemokine
receptor RNAs at primary and latent sites of herpes simplex
virus 1 infection. Virology Journal 2004, 1:5 (23 September
2004).
Découverte de nouveaux agents actifs in
vitro contre les virus herpès 1 et 2
Le sulfate d'héparine (HS) a été identifié comme le récepteur des virus herpès 1 (HSV-1) et 2 (HSV-2). Dix peptides a-hélicoïdaux fortement cationiques, et montrant une affinité pour HS ont été synthétisés et testés pour une éventuelle activité antivirale contre les virus susmentionnés.
Plusieurs de ces peptides se sont avérés posséder une activité virostatique. En effet, les chercheurs ont pu constater que la formation de plaques de HSV a été empêchée d'une façon proportionnelle à la dose quand les cellules ont été exposées aux peptides avant l'addition du virus. Inversement, ils ont observé une moindre inhibition quand le virus a pu s'attacher à la surface cellulaire avant l'addition du peptide. Les peptides peuvent donc empêcher l'entrée de HSV-1 dans la cellule hôte, probablement en bloquant les sites HS de surface.
Qui plus est, la taille des plaques était plus petite comparée à celle des contrôles, ce qui indiquerait que les peptides peuvent également interférer sur la diffusion de cellule à cellule du virus.
Il a été également constaté que l'affinité des peptides pour le sulfate d'héparine a augmenté avec le nombre de résidus cationiques. On a aussi noté que la charge nette pourrait être décisive pour l'activité anti-HSV-1, alors que ce serait la structure secondaire des peptides qui semblerait plus importante pour l'activité anti-HSV-2.
Finalement, les deux peptides antiviraux les plus efficaces ont montré avoir une synergie avec l'acyclovir.
Référence: Håvard Jenssen, Jeanette H. Andersen,
Dimitris Mantzilas and Tore J. Gutteberg. A wide range of
medium-sized, highly cationic, a-helical peptides show
antiviral activity against herpes simplex virus. Volume 64,
Issue 2 , November 2004, Pages 119-126
Différences entre les cellules
mémoire produites pendant les infections virales
aigües et chroniques
Durant une infection virale, les cellules T CD8 activées par la présence des antigènes viraux se multiplient activement et deviennent effectrices, tuant les cellules infectées et produisant des cytokines. Une fois leur travail accompli, elles disparaissent au bout de quelques jours, à l'exception de 5% d'entre elles qui évolueront en cellules mémoire de vie longue qui auront la faculté de répondre beaucoup plus rapidement et intensément à une réinfection par le même pathogène.
Toutefois, on a observé que, alors que les cellules mémoire produites au cours d'une infection aigüe persistent même en l'absence de l'antigène viral (reproduction homéostatique), les cellules mémoire produites lors d'une infection chronique exigent, elles, pour se multiplier et se maintenir, d'être continuellement en contact avec l'antigène.
Selon une récente étude, cette différence s'expliquerait par le fait que, au cours d'une infection chronique, les cellules mémoire produites répondent faiblement aux signaux des interleukines IL-7 et IL-15 et exhibent une faible expression du récepteur de ces mêmes interleukines. En opposition, les cellules mémoire d'une infection aigüe répondent, elles, fortement.
L'IL-7 et l'IL-15 sont donc indispensables à la reproduction homéostatique des cellules mémoire. En conséquence, les cellules mémoire CD8 T produites après les infections aiguës sont susceptibles d'avoir un avantage concurrentiel par rapport aux cellules de CD8 T qui se développent pendant des infections chroniques.
L'étude peut aider à expliquer la perte d'immunité observée dans quelques infections chroniques.
Référence:
E. John
Wherry et al. Antigen-independent memory CD8 T cells do not
develop during chronic viral infection. PNAS | November 9,
2004 | vol. 101 | no. 45 | 16004-16009
Production d'anticorps scFv in vitro par
Lactobacillus casei. Éventuelle application
thérapeutique contre les rotavirus
On sait que, chez les rotavirus, la protéine de capsideVP8 se fixe à un récepteur cellulaire de type sialique pour faciliter l'entrée du virus. Cette protéine peut être la cible d'anticorps neutralisants.
Une équipe de chercheurs a eu l'idée de faire produire de tels anticorps par la bactérie, Lactobacillus casei. Tout d'abord, les scientifiques ont sélectionné des fragments d'anticorps simple chaîne variables (scFv) contre VP8 par la technologie du "phage display" (présentation de molécules à la surface de phages filamenteux). Ensuite, par les techniques de biologie moléculaire et de génie génétique, ils ont construit un vecteur L. casei capable de produire et d'excréter scFv.
L. casei fait partie du groupe des probiotiques, micro-organismes utiles qui colonisent la flore intestinale. L'utilisation de lactobacilles producteurs d'antibiotiques pourrait éventuellement contrer la réplication des rotavirus qui provoquent des diarrhées infectieuses
Référence: Vicente Monedero et al. Selection of
Single-Chain Antibodies against the VP8* Subunit of
Rotavirus VP4 Outer Capsid Protein and Their Expression in
Lactobacillus casei . Applied and Environmental
Microbiology, November 2004, p. 6936-6939, Vol. 70, No.
11
Des ARN interférents contre le virus de
la fièvre aphteuse (FMDV)
Les virus sont connus pour produire des ARN aberrants ou double brin lorsqu'ils s'expriment dans la cellule hôte, animale ou végétale. Ce faisant, ils déclenchent un mécanisme de contrôle post-transcriptionnel de l'expression de séquences cibles, connu encore sous le nom de RNA Silencing ou cosuppression. Les ARN double brin sont scindés en plus petits ARN, les ARN interférents ("small interfering RNAs" ou siRNA) qui s'assemblent en un complexe ribonucléasique, le RISC, qui dégrade tout ARN cytoplasmique ayant une forte homologie avec la séquence initialement introduite dans la cellule
La capacité des siRNA à rendre silencieux certains gènes dans les cellules de mammifères a poussé des chercheurs à utiliser ce nouvel outil pour éteindre l'expression des gènes viraux dans les cellules infectées. Pour ce faire, les siRNA peuvent être introduits dans les cellules de façon exogène sous forme synthétique et guidés vers une protéine spécifique. Le complexe résultant migre à travers la cellule neutralisant ainsi les ARN messagers ciblés.
Des chercheurs sont parvenus à protéger des cellules BHK-21 d'une infection par le virus de la fièvre aphteuse (Foot and Mouth Disease Virus, ou FMDV) en introduisant dans ces cellules de courts ARN qui réduisent l'expression de trois séquences communes à toutes les souches de ce virus.
Étant donné, d'une part, les énormes ravages que cause la maladie chez le bétail et, d'autre part, le fait que le FMDV est un virus pour lequel des approches pharmacologiques conventionnelles n'existent pas ou ne sont pas utilisables, les résultats ainsi obtenus sont d'une grande importance thérapeutique.
Référence:
Ronen
Kahana. Inhibition of foot-and-mouth disease virus
replication by small interfering RNA. J Gen Virol 85 (2004),
3213-3217.
Modélisation informatique d'une
stratégie de réponse à une
épidémie de grippe aviaire
Les Etats-Unis ont entrepris un effort national, appelé Modélisation de l'étude d'agents infectieux (MIDAS), afin de développer des modèles informatiques des interactions entre les agents infectieux et leurs hôtes, ainsi que de la propagation des maladies, des systèmes de prévision et des stratégies de réponse. Dans le cadre de ce dernier point, des scientifiques ont concentré leur attention sur la souche H5N1 du virus de la grippe aviaire.
Ils simulent sur ordinateur la manifestation de cette grippe potentiellement mortelle dans une hypothétique communauté humaine d'environ 500.000 personnes vivant dans de petites villes voisines. Les simulations prennent en compte l'âge et la densité des population, la distribution des écoles, la localisation des hôpitaux et des cliniques, les déplacements de personnes et l'infectiosité du virus.
Les modèles obtenus doivent permettre aux chercheurs d'examiner les différentes stratégies ayant pour but de contenir localement la diffusion de la maladie. L'objectif est d'évaluer des méthodes telles que la vaccination de groupes spécifiques, l'utilisation de médicaments antiviraux, la limitation des déplacements ou d'autres mesures de santé publique. En outre, les modèles informatiques permettent d'évaluer l'impact de ces décisions dans une variété de scénarios.
Le but final du projet est d'identifier des stratégies de confinement et de contrôle de la maladie susceptibles de faire rapidement tomber à zéro le nombre de personnes infectées et, ainsi, de prévenir une plus grande extension du virus.
Source:
http://www.nigms.nih.gov/research/midas.html
VIH
Des peptides synthétiques (Cavéoline-1) pourraient être de bons candidats pour un vaccin contre le Sida
On sait qu'une protéine de la membrane cellulaire, la cavéoline, joue un rôle dans l'internalisation d'éléments extérieurs, et pourrait donc intervenir lors du processus d'infection de la cellule par le virus du SIDA.
Les chercheurs du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et de l'Institut Pasteur (France). ont identifié un domaine de la glycoprotéine gp41 de l'enveloppe virale contrôlant l'interaction avec la cavéoline. Ce domaine a été baptisé CBD1 pour Cavéoline-1 Binding Domain.
Le domaine CBD1 est conservé dans chacune des souches du VIH isolées à ce jour. Des peptides correspondant à ce domaine (peptides CBD1) ont été synthétisés, puis des anticorps spécifiques dirigés contre eux ont été élaborés chez le lapin. L'essai in vitro de la capacité de ces anticorps à bloquer l'infection des lymphocytes T par les différentes souches du virus VIH-1, a permis de constater que, non seulement, ils inhibent les infections virales de ces différentes souches mais ils entraînent aussi, dans les cellules infectées, la production de formes anormales du virus incapables de contaminer d'autres cellules.
Le fait que la séquence du CBD1 soit bien conservée d'une souche de VIH à une autre fait du peptide un bon candidat pour un vaccin susceptible d'induire une réponse immunitaire contre le Sida.
Source: http://www2.cnrs.fr/presse/communique/587.htm
Percée dans le traitement de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) ou maladie de Charcot. Utilisation d'une thérapie virale
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie dégénérative du système nerveux due à une perte progressive des neurones moteurs entraînant des troubles moteurs constamment progressifs. Elle touche environ 1000 personnes par an dont 10% environ ont une origine familiale. La SLA survient généralement chez les personnes âgées de 45 à 65 ans.
Dans la lutte contre la SLA, on n'a encore marqué aucun point. Toutefois, on songeait, depuis la découverte de la technique de l'interférence ARN (RNAi, pour RNA interference) qui donne aux chercheurs un moyen souple et puissant pour " éteindre " les gènes de leur choix., à utiliser cette méthode pour traiter la SLA.
Jusqu'ici, dans les essais thérapeutiques de l'interférence ARN, les " petits ARN interférents " (siRNA) qui provoquent l'extinction des gènes étaient administrés par injection de doses massives (un exemple : pour protéger des souris contre l'hépatite, une équipe a dû faire des injections correspondant au cinquième du volume sanguin total). On était donc à la recherche de méthodes plus efficaces et plus spécifiques.
La solution à l'étude, pour éviter les difficultés liées à l'administration directe d'ARN, était de faire produire les siRNA à l'intérieur même des cellules cibles en utilisant un vecteur viral. Un succès dans ce sens vient d'être remporté. En effet, des souris génétiquement modifiées porteuses du gène codant superoxide dismutase (SOD1) - responsable d'environ 2 % des cas de sclérose latérale amyotrophique (SLA) - ont vu leur durée de vie prolongée par l'injection directe dans la moelle épinière d'un virus neurotrope génétiquement modifié et porteur d'instructions moléculaires pour faire produire par l'ADN cellulaire les SiRNA capables de détruire les ARN messagers du gène SOD1.
Source:
http://apu.sfn.org/content/AboutSFN1/NewsReleases/am2004_als.html
Mise au point d'un autre test de diagnostic
précoce du SRAS
Jusqu'ici les tests de dépistage précoce du SRAS reposaient sur la technologie PCR (amplification en chaîne par polymérase en temps réel) à haute sensibilité, qui détecte et quantifie les séquences d'acide nucléique viral directement dans les échantillons des patients.
Mais, cette méthode exige une expertise qui n'est pas disponible à tous les laboratoires. On était donc à la recherche de méthodes plus simples.
Ceci vient d'être réalisé par une équipe de chercheurs qui a mis au point un test ELISA (.(Enzyme-Lynked immunosorbent assay) ayant pour support la réalisation d'un complexe immun avec la protéine de nucléocapside (N) du virus du SRAS, protéine retrouvée dans le milieu extracellulaire.
Des échantillons de sérum provenant de 317 patients atteints du SRAS ont été prélevés aux jours 5, 6 et 10 post-infection et testés pour la présence de la protéine N. Celle-ci a pu être détectée avec des niveaux de sensibilité variant de 94% (5 jours p.i.) à 78% (6-10 jours p.i.). La spécificité était de 99,9%. La protéine N peut donc être considérée comme un bon marqueur précoce de l'infection par le virus du SRAS.
Référence:
Che X-Y,
Hao W, Wang Y, Di B, Yin K, Xu Y-C, et al. Nucleocapsid
protein as early diagnostic marker for SARS. Emerg Infect
Dis. [serial on the Internet]. 2004 Nov
Premier cas de guérison de la rage sans
vaccin
Jeanna Giese, 15 ans, avait contracté la rage après avoir été mordue par une chauve-souris dans une église le 12 septembre, et hospitalisée un mois plus tard.
Les médecins ont diagnostiqué le mal sur la base des symptômes: périodes d'inconscience, vision double, débit lent et mal articulé, et faiblesse au bras gauche. La maladie avait évolué jusqu'à un point où la vaccination n'était plus possible.
Comme la plupart des recherches montrent que les patients atteints de rage meurent plus de conséquences sur le cerveau que du virus, l'équipe de huit spécialistes a tenté quelque chose de nouveau, à base de médicaments provoquant un coma articifiel et d'un cocktail de deux anti-viraux et deux anesthésiants pour protéger le système nerveux et renforcer les défenses immunitaires. L'objet du traitement était de protéger le cerveau pendant que le virus se propageait.
Après une semaine de traitement, le système immunitaire de la jeune fille s'est mis à créer des anticorps pour combattre le virus. Les derniers tests menés par le centre américain du contrôle de la maladie basé à Atlanta indiquent qu'elle "a évacué l'infection".
L'équipe médicale se refuse à donner plus de précisions jusqu'à publication des résultats dans un journal spécialisé.
Source:
http://news.bbc.co.uk/1/hi/health/4042005.stm
30 October - 2 November 2004. Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (44th). Washington, DC.
7-10 November. 73rd Annual Meeting of the Canadian Association for Clinical Microbiology and Infectious Diseases (CACMID). Regina, Saskatchewan.
16-19 November. The Asia Pacific Conference on Transcription, ACT VIII. Bangkok, Thailand.
17-20
November. The Fifth Louis Pasteur Conference on Infectious
Diseases : Pathogens and their Eco-systems INSTITUT PASTEUR,
Paris, France
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