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Une découverte majeure dans le domaine des protéines de fusion ouvre la voie à un nouveau vaccin contre la rougeole

SciTechDaily

Une nouvelle étude met en évidence une approche innovante de la prévention et du traitement de la rougeole, en se concentrant sur les vaccins à virus non vivants et en ciblant les protéines virales pour protéger les populations immunodéprimées et lutter plus efficacement contre les complications de la rougeole.

Des chercheurs de Université de Columbia et l'Institut d'immunologie de La Jolla ont développé une nouvelle approche pour lutter contre la rougeole, en se concentrant sur la création de vaccins et de médicaments qui traitent la virusla propagation mondiale accrue du virus.

En ciblant la protéine de fusion du virus de la rougeole, ils visent à créer des vaccins plus sûrs pour les personnes immunodéprimées et à améliorer le traitement des complications liées à la rougeole comme l’encéphalite.

Découverte décisive dans la recherche sur la rougeole

Une équipe de recherche multinationale dirigée par l'Université de Columbia et l'Institut d'immunologie de La Jolla a identifié une nouvelle façon d'attaquer la rougeole, ouvrant la voie à de nouveaux vaccins et médicaments antiviraux qui pourraient aider à combattre la résurgence mondiale du virus.

L'étude a été publiée dans la revue Science.

La montée mondiale de la rougeole

La rougeole est l’un des virus les plus contagieux connus et peut se propager même si un faible pourcentage de la population n’est pas vacciné. Le virus provoque une éruption cutanée, une forte fièvre, des symptômes respiratoires supérieurs et une immunodépression profonde mais transitoire. Il peut également entraîner des complications graves et parfois mortelles, en particulier chez les jeunes enfants, les femmes enceintes et les personnes immunodéprimées.

Les cas de rougeole dans le monde ont été multipliés par 30 au cours de l’année dernière, et la maladie est la principale cause de décès infantile évitable par la vaccination.

Les défis de la vaccination actuelle contre la rougeole

Le vaccin actuel contre la rougeole, qui contient un virus vivant atténué, est sûr et très efficace. Mais comme les personnes immunodéprimées ne peuvent pas être vaccinées avec un virus vivant, elles sont vulnérables à la rougeole à moins qu'au moins 95 % de la population ne soit entièrement vaccinée.

Actuellement, moins de 92 % des adolescents aux États-Unis sont entièrement vaccinés.

« La désinformation sur le vaccin a conduit à une sous-vaccination dans de nombreuses régions du monde », explique Matteo Porotto, professeur de pathogénèse moléculaire virale à Columbia et auteur principal de l’étude. « Avec un nombre croissant de personnes immunodéprimées qui ne peuvent pas être vaccinées avec un virus vivant, la rougeole a plus de chances de se propager. »

Mécanisme par lequel les anticorps se lient à un assemblage de protéines de fusion du virus de la rougeole et l'empêchent de fusionner avec la membrane cellulaire. Crédit : Digizyme pour le centre médical Irving de l'université Columbia

Innover dans la prévention de la rougeole

Le groupe de Porotto travaille au développement d’un nouveau vaccin contre la rougeole qui ne repose pas sur un virus vivant et peut être utilisé pour protéger les personnes immunodéprimées.

Le vaccin actuel, qui contient une forme inactivée ou affaiblie du virus de la rougeole, génère principalement des anticorps contre l’hémagglutinine, une protéine qui aide les virus à se fixer aux cellules.

L'équipe de Porotto tente une approche différente : isoler des composants spécifiques, ou sous-unités, du virus pour générer des anticorps contre d'autres protéines importantes. Comme les vaccins sous-unitaires ne contiennent pas le virus entier, ils sont plus sûrs pour les personnes dont le système immunitaire est affaibli.

Les chercheurs ont ciblé la protéine de fusion, qui permet au virus de pénétrer dans la cellule et de provoquer une infection. Ils ont découvert que les anticorps dirigés contre la protéine de fusion empêchaient le virus de terminer sa fusion avec la membrane cellulaire.

Progrès dans le traitement de la rougeole

Parallèlement, l’équipe de Porotto cherchait des moyens de traiter l’encéphalite rougeoleuse, une complication souvent mortelle dans laquelle l’infection se propage au cerveau.

Ils ont découvert que les formes mutantes du virus de la rougeole trouvées dans le cerveau des personnes atteintes d’encéphalite rougeoleuse contiennent des protéines de fusion modifiées.

Lorsque les chercheurs ont étudié cette variante de la protéine de fusion à l’aide de la cryomicroscopie électronique (cryo-EM), ils ont obtenu un instantané figé de l’action à chaque étape, leur donnant un aperçu essentiel de la manière dont l’anticorps qu’ils ont créé interagit avec le virus.

« Nous avons découvert que notre anticorps se lie à l'état de pré-fusion de la protéine, mais il n'empêche pas complètement la protéine de fonctionner », explique Porotto.

Même après que l'anticorps se soit fixé sur la protéine, celle-ci a pu se transformer en un état intermédiaire, initiant la fusion du virus et de la membrane cellulaire. Mais l'anticorps a empêché la protéine de fusion de terminer ce processus, bloquant ainsi l'infection.

Porotto et son équipe affirment que la stabilisation à l’état intermédiaire rend l’anticorps très efficace.

Perspectives d’avenir pour la recherche sur la rougeole

L’équipe est actuellement en train de tester l’efficacité et la sécurité d’un nouvel ensemble de protéines de fusion stabilisées contre la rougeole en tant que vaccin sous-unitaire pour les personnes immunodéprimées et pour les personnes vaccinées dont l’immunité diminue.

Pour en savoir plus sur cette étude, voir Stopper la rougeole grâce aux informations révolutionnaires de la cryo-EM.

Tous les auteurs : David Zyla (Institut d'immunologie de La Jolla) ; Roberta Della Marca (Université de Columbia) ; Gele Niemeyer (Institut de La Jolla) ; Gillian Zipursky (Université de Columbia) ; Kyle Stearns (Université de Columbia) ; Cameron Leedale (Université d'État de l'Ohio) ; Elizabeth Sobolik (Université de Washington); Heather Callaway (Institut La Jolla); Chitra Hariharan (Institut La Jolla); Weiwei Peng (Université d'Utrecht, Pays-Bas); Diptiben Parekh (Institut La Jolla); Tara Marcink (Columbia); Ruben Diaz Avalos (Institut La Jolla); Branka Horvat (Université Lyon, France); Cyrille Mathieu (Université Lyon); Joost Snijder (Université d'Utrecht); Alexander Greninger (Université de Washington); Kathryn Hastie (Institut La Jolla); Stefan Niewiesk (Université d'État de l'Ohio); Anne Moscona (Université Columbia); Matteo Porotto (Université Columbia); et Erica Ollman Saphire (Université de Californie à San Diego).

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