Malgré l’efficacité des campagnes de vaccination partout à travers le monde, la menace que représente la COVID-19 n’est pas encore totalement éloignée. Premièrement, nous ne sommes pas à l’abri de l’apparition d’un nouveau variant du SARS-CoV-2 contre lequel les vaccins actuels seraient moins efficaces. Ensuite, l’efficacité des vaccins sur le long terme reste inconnue. Enfin, des cas d’infection aiguë sont toujours rapportés. Or, à ce jour, aucun traitement n'existe qui soit totalement efficace.
Afin de développer un antiviral empêchant l’infection, il est nécessaire de comprendre d’abord les mécanismes précis (au niveau moléculaire) utilisés par le virus pour infecter une cellule. C’est la tâche à laquelle s’attèle depuis deux ans l’équipe du professeur David Alsteens, chercheur à l’Institut des sciences et technologies biomoléculaires. Dans une étude publiée dans Nature Communications, ils ont investigué l’interaction entre les acides sialiques, sortes de résidus de sucre présents à la surface des cellules, et la protéine spike du SARS-CoV-2, à l’aide de la microscopie à force atomique. L’objectif de cette étude est d’élucider son rôle dans le processus d’infection.
Toutes les cellules sont pourvues de résidus de sucres. Le travail de ces sucres est de favoriser la reconnaissance des cellules, ce qui permet notamment aux virus d’identifier plus facilement leurs cibles, mais également d'améliorer leur point d’accroche pour entrer dans la cellule-hôte et ainsi d'initier leur infection.
Les chercheurs UCLouvain ont mis en évidence une variante de ces sucres (9-O-acétylés) interagissant de manière plus forte avec la protéine S que les autres sucres. En clair, ils ont trouvé le trousseau de clés qui permet aux virus d’ouvrir la porte des cellules. Pourquoi un trousseau ? Le virus est composé d’une série de protéines spike, sortes de ventouses qui lui permettent de s’accrocher à la cellule et de finir par y entrer. Plus le virus trouve de clés, meilleure sera l’interaction avec la cellule et plus grand s’ouvrira la porte, d’où l’importance de trouver comment le virus parvient à démultiplier les clés d’entrée.
C’est là qu’intervient la seconde découverte : les scientifiques ont décidé de prendre le virus à son propre piège et de l'empêcher de s’accrocher à sa cellule-hôte en bloquant les points d’accroche de la protéine spike et donc en supprimant toute interaction avec la surface cellulaire. Comme si un cadenas bloquait la serrure de la porte d’entrée de la cellule. Pour ce faire, une des conditions est que l’interaction entre le virus et l’agent bloquant soit plus forte que celle entre le virus et la cellule. Dans ce cas précis, les scientifiques ont démontré que des structures multivalentes (ou glycoclusters) présentant de multiples acides sialiques 9-O-acétylés à leur surface sont capables de bloquer aussi bien la liaison que l’infection du SARS-CoV-2. Si le virus ne s’attache pas aux cellules, il ne peut plus entrer et, son temps de vie n'étant que de quelques heures, il finit par mourir. Grâce à ce blocage, on empêche donc l’infection.
L’équipe UCLouvain ne compte pas s’arrêter là et va réaliser des tests sur la souris afin d’appliquer ce blocage des liaisons du virus et d'observer si cela fonctionne sur l’organisme. Les résultats devraient permettre de mettre au point un antiviral à partir de ces sucres, administré par aérosol, en cas d’infection ou de contact à risque.
Merci aux nombreux donateurs qui ont soutenu cette recherche dans le cadre de la campagne COVID-19, lancée en avril 2020.