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Plus de trois ans après le début de la pandémie de COVID-19 , la science continue d'avancer dans de nouvelles découvertes sur ce virus qui met l'humanité à bout. Récemment, des experts des États-Unis ont découvert de nouveaux détails sur la structure du SRAS-CoV-2 , trouvant "une forme elliptique qui respire ou change de forme lorsqu'elle se déplace dans le corps d'une personne", ont-ils noté.
Les auteurs, qui sont du Worcester Polytechnic Institute (WPI), ont publié leurs découvertes dans la revue Cell. "Nous avons développé et appliqué une approche informatique intégrative à plusieurs échelles pour modéliser la structure de l'enveloppe du SRAS-CoV-2 avec des détails quasi atomistiques, en nous concentrant sur l'étude de la nature dynamique et des interactions moléculaires", ont-ils expliqué dans l'écriture.
Et ils ont ajouté : « Cette connaissance structurelle et détaillée de l'enveloppe virale est fondamentale, car elle permet une compréhension mécaniste des interactions entre le virus et la cellule hôte, et présente des cibles pharmacologiques potentielles pour de futures interventions thérapeutiques (traitements) ».
Ces conclusions étaient basées sur une image 3D du virus obtenue par les chercheurs, qui contenait des informations sur la séquence génétique de la première sous-lignée à être isolée en Chine. « L'image a montré que le virus est plus elliptique que sphérique et peut changer de forme. Nous avons développé une approche intégrative pour produire des modèles détaillés de l'enveloppe SARS-CoV-2 en combinant des caractéristiques structurales des expériences et des modèles d'homologie.
Dmitry Korkin, l'un des experts en charge de ce travail, a indiqué : « C'est un indicateur critique dont nous avons besoin pour lutter contre les futures pandémies. Les propriétés d'enveloppe du SRAS-CoV-2 sont susceptibles d'être similaires à celles d'autres coronavirus. À terme, les connaissances sur les propriétés des protéines membranaires des coronavirus pourraient conduire à de nouvelles thérapies et à de nouveaux vaccins pour les futurs virus. »
Pour Korkin, « comprendre l'enveloppe du virus SARS-CoV-2 devrait nous permettre de modéliser le processus réel d'adhésion du virus à la cellule et d'appliquer ces connaissances à notre compréhension des thérapies au niveau moléculaire. Par exemple, comment l'activité virale peut être inhibée par des médicaments antiviraux ou combien de blocage antiviral est nécessaire pour empêcher l'interaction virus-hôte. Pour l'instant, on ne sait pas, mais c'est le mieux qu'on puisse faire pour le moment : pouvoir simuler des processus réels ».
"Le modèle structurel développé par notre équipe -a poursuivi l'expert- étend ce que l'on savait déjà sur l'architecture de l'enveloppe du virus SARS-CoV-2 et les précédentes épidémies liées au SRAS et au MERS (syndrome respiratoire du Moyen-Orient). Le protocole de calcul utilisé pour créer le modèle pourrait également être appliqué pour modéliser plus rapidement les futurs coronavirus. Une image plus claire de la structure du virus pourrait révéler des vulnérabilités cruciales."
Pour conclure, les auteurs de l'étude ont estimé : "L'approche intégrative développée dans ce travail permet de combiner des informations expérimentales à différentes résolutions dans un modèle cohérent, fournissant des informations structurelles et fonctionnelles au-delà de ce qui peut être obtenu avec une seule méthode expérimentale. Le modèle obtenu est une étape importante vers notre compréhension de l'architecture moléculaire sous-jacente de l'ensemble du virus."
COVID et son entrée dans les voies respiratoires
Récemment, un autre travail scientifique mené par des experts des États-Unis a décrit les voies que suit le coronavirus pour entrer et sortir du nez des gens. Comme l'étude susmentionnée menée par le WPI, ces résultats fournissent des cibles que les futurs traitements pourraient cibler.
"Nos voies respiratoires supérieures sont la rampe de lancement non seulement de l'infection de nos poumons, mais aussi de la transmission à d'autres personnes", a expliqué Peter Jackson, MD, professeur de pathologie et professeur de microbiologie et d'immunologie à Stanford Medicine, qui partage la paternité principale de l'étude avec Raúl Andino, professeur de microbiologie et d'immunologie à l'Université de Californie à San Francisco.
Le travail, qui a été publié dans la revue Cellule , a enquêté sur l'infection à coronavirus dans la cavité nasale. Il est à noter que le nez et les voies respiratoires sont tapissés d'un tissu épithélial composé principalement de trois types de cellules : basales, caliciformes et multiciliées. Celles-ci constituent environ 80% de toutes les cellules de l'épithélium nasal.
Les cellules multiciliées forment une barrière protectrice qui empêche l'entrée des virus dans les voies respiratoires. Dans cette veine, Jackson et ses collègues se sont concentrés sur deux structures de cellules épithéliales multiciliées : les cils et les microvillosités.
Pour examiner de plus près ce qui se passe lors d'une infection virale précoce, les chercheurs ont utilisé une méthode sophistiquée de culture de tissus pour générer ce qu'ils appellent des «organoïdes épithéliaux», qui imitent les voies respiratoires humaines. Bien que dépourvus de vaisseaux sanguins et de cellules immunitaires, ces organoïdes récapitulent complètement l'architecture de l'épithélium nasal, comprenant une couche intacte de mucus et de mucine et des cellules multiciliées bien développées.
La microscopie électronique a montré que le virus adhère initialement aux cils. Un jour après l'inoculation, le virus ne s'est répliqué que dans quelques cellules. En fin de compte, il a fallu 48 heures pour qu'une réplication massive se produise, indiquant, selon les auteurs, que le coronavirus a besoin d'au moins un jour ou deux pour commencer à se répliquer.
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