Suite à l’émergence du SRAS-CoV-2 en 2020, sept coronavirus différents sont désormais connus pour infecter les humains. Quatre d’entre elles sont associées à des infections respiratoires courantes, généralement inoffensives, mais les trois autres (SRAS, SARS-CoV-2 et MERS) sont bien plus dangereuses.

Pourquoi certains coronavirus sont relativement inoffensifs alors que d’autres sont incroyablement mortels reste un mystère. Certaines réponses résident dans les protéines que chaque virus utilise lorsqu’il pénètre dans les cellules humaines, mais on ne sait pas exactement ce qui rend le SRAS-CoV-2 si grave chez certaines personnes et si inoffensif chez d’autres.

Une étude neuve impressionnante aboutie par des chercheurs d'UCLA propose une hypothèse neuve pour expliquer la gravité de SARS-CoV-2. À l’aide d’un système d’apprentissage automatique basé sur l’intelligence artificielle, les chercheurs ont découvert que le SRAS-CoV-2 est décomposé en fragments dans le corps humain et que ces fragments viraux sont très similaires aux peptides endogènes qui stimulent excessivement le système immunitaire. Cela peut être une raison importante pour laquelle la gravité de la maladie varie d’une personne à l’autre.

"Les manuels nous disent qu'une fois le virus éliminé, l'hôte malade 'gagne' et que différents fragments de virus peuvent être utilisés pour entraîner le système immunitaire en vue d'une reconnaissance future", a déclaré l'auteur correspondant Gerald Huang.

Mais l’histoire du virus n’est pas si simple. Une fois que le virus est neutralisé par le système immunitaire, il est rapidement décomposé ou dissous en minuscules fragments. On pense généralement que cette étape de dégradation virale est inoffensive, mais des recherches récentes suggèrent que certains de ces fragments viraux plus petits peuvent déclencher une réponse immunitaire innée pouvant conduire à une maladie grave associée à une inflammation excessive.

Pour étudier cette idée dans le contexte de la pandémie de COVID-19, les chercheurs ont suivi toutes les combinaisons possibles de peptides produits lors de la dégradation des protéines du SRAS-CoV-2. Ils ont utilisé un système d’apprentissage automatique pour mesurer les propriétés pro-inflammatoires de tous ces peptides potentiels et ont découvert que certains fragments viraux étaient très similaires aux molécules utilisées par notre système immunitaire pour stimuler les réponses inflammatoires.

"Nous avons vu que diverses formes de fragments viraux détruits pouvaient être réassemblées dans ces complexes 'zombies' biologiquement actifs", a expliqué Huang. "Fait intéressant, les peptides humains imités par les fragments viraux ont été impliqués dans la polyarthrite rhumatoïde, le psoriasis et le lupus, et différents aspects du COVID-19 rappellent ces maladies auto-immunes."

Les chercheurs ont ensuite comparé directement ces fragments viraux du SRAS-CoV-2 avec des fragments d’un coronavirus du rhume plus inoffensif (HCoV-OC43). Il a été constaté que les fragments du virus OC43 stimulent le système immunitaire de manière complètement différente des fragments du virus SARS-CoV-2.

Plus intéressant encore, les chercheurs ont examiné quels types d’expression génétique ces fragments viraux du SRAS-CoV-2 stimulaient. Il a été constaté que ces nouveaux peptides provoquaient des modèles d’expression similaires à ceux du virus intact.

"Ce qui est frappant dans les résultats de l'expression génique, c'est que nous n'avons pas utilisé d'infection active dans nos expériences", a noté Huang. "Nous n'avons même pas utilisé la totalité du virus - nous avons juste utilisé environ 0,2 ou 0,3 pour cent du virus - mais nous avons trouvé cet incroyable niveau de cohérence, qui est très suggestif."

Par conséquent, ces résultats pourraient expliquer en partie pourquoi le SRAS-CoV-2 provoque une maladie plus grave que les coronavirus du rhume. Mais l’étude ne peut que spéculer sur les raisons pour lesquelles les effets du virus varient d’une personne à l’autre.

Ici, les chercheurs soulignent que l’efficacité enzymatique de chaque personne est unique, ce qui peut expliquer pourquoi certaines personnes ne remarquent même pas qu’elles ont le COVID, tandis que d’autres finissent par languir à l’hôpital. Fondamentalement, nous décomposons chacun les particules étrangères différemment, et ces différences uniques peuvent expliquer la gravité de notre maladie.

Les chercheurs ont écrit dans la nouvelle étude : « … la dégradation protéolytique du SRAS-CoV-2 est susceptible d'être hétérogène, car l'efficacité enzymatique des différents hôtes montre des modèles différents, variant souvent de 4 à 50 fois, et l'expression des protéines est « bruyante » même au niveau unicellulaire. est si différent, allant des hôtes asymptomatiques aux hôtes morts.

L’idée selon laquelle des fragments viraux peuvent persister dans l’organisme et causer des problèmes de santé à long terme est relativement nouvelle. Par exemple, au cours des dernières années, de plus en plus de preuves suggèrent que des fragments du virus de la grippe peuvent provoquer une maladie pulmonaire à long terme chez certaines personnes. Mais on ne sait toujours pas exactement ce que ces résultats signifient pour d’éventuels futurs traitements.

Huang spécule qu’il pourrait être possible de traiter des maladies comme le COVID en inhibant l’action de certaines enzymes responsables de la décomposition des virus en composants plus nocifs. Bien entendu, pour ce faire, des travaux supplémentaires doivent être menés pour étudier systématiquement la manière dont certains fragments viraux sont générés.

La nouvelle recherche a été publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).