Les recherches suggèrent que les rétrovirus endogènes du génome humain pourraient influencer le développement de maladies neurodégénératives en contribuant à la propagation d’agrégats protéiques anormaux dans le cerveau. Crédit : Issues.fr.com
Les chercheurs considèrent les gènes anciens comme des cibles potentielles pour le traitement de la démence
Les restes génétiques de virus naturellement présents dans le génome humain pourraient affecter le développement de maladies neurodégénératives. Les chercheurs du DZNE arrivent à cette conclusion sur la base d’études sur des cultures cellulaires. Ils en parlent dans le journal Communications naturelles. Selon eux, ces « rétrovirus endogènes » pourraient contribuer à la propagation d’agrégats protéiques aberrants – caractéristiques de certaines démences – dans le cerveau. Ainsi, ces reliques virales seraient des cibles potentielles pour des thérapies.
Influence virale sur les maladies neurodégénératives
On soupçonne depuis un certain temps que les infections virales contribuent à la genèse et au développement de maladies neurodégénératives. Les études en laboratoire menées par les scientifiques du DZNE suggèrent désormais un mécanisme qui, bien que lié aux virus, ne nécessite pas d’infection par des agents pathogènes externes. Selon cette étude, les coupables seraient des « rétrovirus endogènes » naturellement présents dans le génome humain. « Au cours de l’évolution, les gènes de nombreux virus se sont accumulés dans notre ADN.
La plupart de ces séquences génétiques sont mutées et normalement muettes », a expliqué Ina Vorberg, chef du groupe de recherche au DZNE et professeur à l’Université de Bonn. « Cependant, il existe des preuves selon lesquelles les rétrovirus endogènes sont activés dans certaines conditions et contribuent au cancer et aux maladies neurodégénératives. En effet, des protéines ou d’autres produits génétiques dérivés de ces rétrovirus se retrouvent dans le sang ou les tissus des patients.
Expériences avec des agrégats de Tau
Vorberg a suivi cette voie avec des collègues de Bonn et de Munich. À l’aide de cultures cellulaires, les chercheurs ont simulé la situation dans laquelle des cellules humaines produisent certaines protéines à partir de l’enveloppe de rétrovirus endogènes. Plus précisément, il s’agissait de HERV-W et HERV K – les deux virus sont présents dans le génome humain mais sont généralement dormants.
Cependant, des études indiquent que HERV-W est activé dans la sclérose en plaques et HERV-K dans la maladie neurologique « sclérose latérale amyotrophique » (SLA) et dans la démence frontotemporale (DFT). L’équipe de Vorberg a découvert que les protéines virales facilitent le transport des agrégats dits tau d’une cellule à l’autre. Les « agrégats Tau » sont de minuscules amas de protéines qui se produisent dans le cerveau des personnes touchées par certaines maladies neurodégénératives, notamment Alzheimer maladie et FTD.
« Certes, les conditions dans le cerveau sont beaucoup plus complexes que notre système modèle cellulaire ne peut les reproduire. Néanmoins, nos expériences montrent que les rétrovirus endogènes peuvent influencer la propagation des agrégats de tau entre les cellules », a déclaré Vorberg. « Les rétrovirus endogènes ne seraient donc pas des déclencheurs de neurodégénérescence, mais pourraient alimenter le processus pathologique une fois qu’il est déjà en cours. »
Médiateurs du transport viral
Les recherches actuelles et les études antérieures de l’équipe de Vorberg suggèrent que les protéines virales servent de médiateurs de transport pour les agrégats de tau car elles s’insèrent dans la membrane cellulaire et dans la membrane des vésicules dites extracellulaires : ce sont de petites bulles de graisse naturellement sécrétées par les cellules.
« Pour le transport des agrégats tau de cellule en cellule, nous voyons notamment deux voies. Transfert entre cellules en contact direct et transport au sein de vésicules qui agissent comme des capsules cargo, pour ainsi dire, et passent d’une cellule à une autre pour éventuellement fusionner avec elle », a expliqué Vorberg.
« Dans les deux scénarios, les membranes doivent fusionner. Les protéines de l’enveloppe des virus peuvent favoriser ce processus. C’est parce que de nombreux virus sont adaptés pour fusionner avec les cellules hôtes. Cela se produit grâce à des protéines spéciales que les virus transportent à leur surface. Si précisément ces protéines sont incorporées dans la membrane cellulaire et dans la membrane des vésicules extracellulaires, on comprend que les agrégats tau se propagent alors plus facilement.
Points de départ de la thérapie
Au cours du processus naturel de vieillissement, la régulation des gènes peut changer – des rétrovirus endogènes initialement « dormants » pourraient ainsi être « réveillés ». En effet, les symptômes de la plupart des maladies neurodégénératives ne se manifestent qu’à un âge avancé. Cela soulève deux approches thérapeutiques envisageables. « D’une part, on pourrait essayer de supprimer spécifiquement l’expression des gènes, c’est-à-dire d’inactiver à nouveau les rétrovirus endogènes. Cela s’attaquerait à la racine du problème », a déclaré Vorberg. « Mais vous pouvez aussi commencer ailleurs et essayer de neutraliser les protéines virales, par exemple avec des anticorps. »
Recherche d’anticorps
De l’avis des chercheurs, il est probable que les patients atteints de démence présentant des agrégats de tau soient porteurs de quantités accrues de ces anticorps. S’il était possible de les isoler et de les reproduire par des méthodes biotechnologiques, il serait peut-être possible de développer un vaccin passif. Ainsi, en collaboration avec des collègues du DZNE à Berlin et Bonn, l’équipe de Vorberg vise à rechercher spécifiquement de tels anticorps chez les patients. En outre, les scientifiques envisagent des médicaments antiviraux. En culture cellulaire, ils ont déjà découvert que de tels agents peuvent réellement arrêter la propagation des agrégats de protéines. « C’est une autre approche que nous avons l’intention de poursuivre », a déclaré Vorberg.
