Université de Montréal
Imaginez que le VIH est une boîte de conserve hermétique: si vous l’ouvrez, que trouverez-vous à l’intérieur? Une équipe internationale menée par des chercheurs du Centre de recherche du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CRCHUM), de l’Université Tufts et de l’Université de Melbourne pense le savoir. Pour la première fois, ils ont visualisé à quoi ressemblait la «boîte ouverte» du virus de l’immunodéficience humaine (VIH), révélant une forme de virus auparavant inconnue et une image très détaillée des vulnérabilités du virus.
Publiée le 10 avril dans le journal Cell Host & Microbe, cette percée majeure a été rendue possible grâce à l’utilisation d’un «ouvre-boîte» moléculaire qui expose des parties de l’enveloppe virale pouvant être ciblées par des anticorps.
Quand le VIH infecte les cellules du système immunitaire humain, il se fixe avec son enveloppe à des récepteurs spécifiques présents sur ces cellules, appelés CD4 et CCR5. La liaison au récepteur CD4 déclenche des changements dans la forme de l’enveloppe qui permettent au virus d’infecter la cellule hôte. La nouvelle recherche décrit l’utilisation de petites molécules ressemblant aux CD4, conçues et synthétisées à l’Université de Pennsylvanie, pour forcer le virus à s’ouvrir et exposer des parties vulnérables de son enveloppe. Cela permet ainsi aux cellules du système immunitaire de tuer les cellules infectées.
Dans une étude antérieure publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences en 2015, l’équipe de chercheurs dirigée par Andrés Finzi a montré que l’exposition de ces parties vulnérables de l’enveloppe facilitait l’élimination des cellules infectées par un mécanisme connu sous le nom de «cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante des anticorps» (ADCC). Les résultats du smFRET ont été confirmés par microscopie cryoélectronique (cryo-EM), une technique adoptée par la professeure agrégée Isabelle Rouiller, il y a presque 20 ans, et qui a récemment obtenu la reconnaissance de la communauté scientifique.
«Il est fascinant de voir de quelle manière les virus se protègent. Des approches modernes telles que la cryo-EM à particule unique nous permettent maintenant de regarder en détail les mécanismes moléculaires créés au cours de l’évolution. La visualisation directe de molécules à la surface du VIH nous permettra d’élaborer des stratégies de guérison de la maladie: un rêve devient réalité!» explique la professeure Rouiller, auteure principale de l’étude et chercheuse à l’Université de Melbourne.
«Nous espérons que la visualisation de la forme de l’enveloppe virale contribuera à l’élaboration de candidats vaccins exploitant spécifiquement la réponse ADCC», a déclaré James Munro. L’un des auteurs principaux de l’étude et professeur agrégé de biologie moléculaire et microbiologie à l’école de médecine de l’Université Tufts. M. Munro était membre de l’équipe pionnière de l’utilisation du smFRET, qui a permis de mieux comprendre comment le VIH-1 infecte une cellule humaine en temps réel.
«Dans l’essai vaccinal thaïlandais, qui demeure à ce jour le seul essai d’un vaccin ayant démontré un modeste niveau de protection contre l’infection par le VIH, l’apparition d’anticorps ayant une activité ADCC a été un facteur associé à une protection contre le virus.»