Des chercheurs de l'Université Umeå ont découvert que la variante Omicron SARS-CoV-2 a développé une liaison plus forte aux cellules pulmonaires humaines par une interaction optimisée avec le sulfate d'héparane, une molécule de sucre à la surface cellulaire. Cette découverte est importante pour comprendre la propagation du virus et le cours de la maladie.
« Cette interaction donne au virus un nouveau point d'attachement vers la cellule et peut affecter l'infection du virus, la propagation et les symptômes de la maladie », explique Dario Conca, auteur principal de l'étude et boursier postdoctoral du Département de microbiologie clinique de l'Université Umeå.
Spread élevé et symptômes légers
Les virus mutent lorsqu'ils se reproduisent dans l'hôte, ce qui conduit à l'émergence de variantes qui sont mieux adaptées à l'hôte humain. Comme d'autres virus, le SARS-COV-2 a changé pendant la pandémie Covid-19 et la variante omicron a émergé à la fin de 2021. Omicron infecté et se reproduisant mieux dans les cellules élevées dans les voies respiratoires, mais moins souvent dans les tissus plus bas dans les poumons. Cela peut expliquer pourquoi il avait un taux de transmission très élevé mais a provoqué une maladie relativement légère.
De plus, les virus doivent se lier fermement à la cellule hôte avant l'infection, de la même manière qu'un navire doit être ancré avant que les passagers puissent débarquer. Cette nouvelle étude montre que le SARS-COV-2 a évolué pour optimiser sa liaison à la cellule hôte avant de commencer l'infection. En particulier, l'augmentation de la liaison dépend de la présence du sulfate d'héparane de molécule de sucre – qui se trouve en quantité abondante sur la plupart des surfaces cellulaires.
Points de fixation nouveaux et plus
Omicron montre une interaction forte et stable avec le sulfate d'héparane, qui n'était pas présent dans les premières variantes.
« Cela indique que Omicron utilise le sulfate d'héparane comme point d'attachement supplémentaire, qui à son tour donne accès à de nouveaux et de nombreux sites d'ancrage dans les voies respiratoires supérieures », explique Marta Bally, professeur agrégé au Département de microbiologie clinique de l'Université Umeå.
Pour les premières variantes du virus, le sulfate d'héparane a agi plus comme un bouclier, réduisant les interactions à la surface des cellules. Dans ce cas, les liaisons de molécules virales-sucre ont favorisé la mobilité du virus plutôt que la fixation, avec une propagation possible plus facile dans les poumons.
Méthodes biophysiques avancées
Dans l'étude, publiée dans Chimie analytiqueles chercheurs ont étudié la liaison des particules de virus unique aux isolats de la membrane cellulaire, qui ressemblent étroitement à la surface cellulaire A visages virus dans le corps.
Ils ont utilisé des méthodes biophysiques avancées, notamment la microscopie à haute résolution et la microscopie à force atomique, pour aborder le comportement du virus à la surface cellulaire et déterminer l'importance des molécules de surface unique, comme le sulfate d'héparane, dans une infection virale.
Les infections virales sont complexes
L'étude met en évidence la complexité des interactions moléculaires qui caractérisent les infections virales et comment ces interactions peuvent affecter la propagation et la gravité du virus.
« Dans ce cas, la capacité du virus à exploiter plusieurs cibles plus courantes semble avoir été l'une des forces motrices de l'évolution du SAR-COV-2 pendant la pandémie », explique Conca.
« Bien que cette étude ne soit qu'un premier pas dans cette direction, nous pensons que le dévoilement du lien entre les interactions moléculaires et la maladie qui en résulte est fondamental pour comprendre et finalement lutter contre les infections virales », explique Bally.
