Une nouvelle mutation de coronavirus affectera-t-elle le vaccin?

Une nouvelle mutation de coronavirus affectera-t-elle le vaccin?

L'émergence d'une nouvelle variante du coronavirus a suscité un regain d'intérêt pour une partie du virus connue sous le nom de protéine de pointe (protéine de pointe).

La nouvelle variante comporte plusieurs changements inhabituels dans la protéine par rapport à d'autres variantes étroitement liées - et c'est l'une des raisons pour lesquelles elle est plus inquiétante que d'autres changements inoffensifs du virus que les scientifiques ont observés précédemment. De nouvelles mutations peuvent modifier la biochimie du pic et affecter la transmission du virus.

La protéine de pointe est également l'épine dorsale des vaccins modernes COVID-19 qui cherchent à provoquer une réponse immunitaire contre elle. Mais qu'est-ce que la protéine de pointe et pourquoi est-elle si importante?

Envahisseurs de cellules

Dans le monde des parasites, de nombreux agents pathogènes bactériens ou fongiques peuvent survivre seuls sans cellule hôte infectée. Mais les virus ne peuvent pas faire cela. Au lieu de cela, ils doivent pénétrer dans les cellules pour se répliquer, où ils utilisent leur propre machinerie biochimique pour créer de nouvelles particules virales et se propager à d'autres cellules ou personnes.

Nos cellules ont évolué pour conjurer de telles invasions. L'une des principales défenses de la vie cellulaire contre les envahisseurs est son revêtement extérieur, qui consiste en une couche graisseuse contenant toutes les enzymes, protéines et ADN qui composent la cellule.

En raison de la nature biochimique des graisses, la surface externe a une charge négative et est répulsive. Les virus doivent surmonter cette barrière pour accéder à la cellule.

Tout comme la vie cellulaire, les coronavirus sont entourés d'une membrane graisseuse appelée enveloppe. Pour pénétrer à l'intérieur d'une cellule, les virus enveloppés utilisent des protéines (ou glycoprotéines, car elles sont souvent recouvertes de molécules de sucre glissantes) pour connecter leur propre membrane à la membrane cellulaire et prendre le contrôle de la cellule.

La protéine de pointe des coronavirus est l'une de ces glycoprotéines virales. Les virus Ebola en ont un, le virus de la grippe en a deux et le virus de l'herpès simplex en a cinq.

Architecture de l'écureuil

La protéine de pointe consiste en une chaîne linéaire de 1273 acides aminés soigneusement repliée dans une structure qui est parsemée de jusqu'à 23 molécules de sucre. Les protéines de pointe adorent coller ensemble et trois molécules de pointe distinctes se lient pour former une unité «trimérique» fonctionnelle.

Les protéines peuvent être subdivisées en unités fonctionnelles discrètes connues sous le nom de domaines qui remplissent diverses fonctions biochimiques de la protéine, telles que la liaison à une cellule cible, la fusion avec une membrane et permettant à l'adhésion d'adhérer à l'enveloppe virale.

La protéine de pointe du SRAS-CoV-2 se coince sur une particule virale à peu près sphérique, noyée dans l'enveloppe et fait saillie dans l'espace, prête à s'accrocher à des cellules sans méfiance. On estime qu'il y a environ 26 trimères d'épine par virus.

Une protéine de pointe est composée de différentes parties qui ont des fonctions différentes. © Rohan Bir Singh, CC BY
L'une de ces unités fonctionnelles se lie à une protéine à la surface de nos cellules appelée ACE2, déclenchant la capture de la particule virale et, finalement, la fusion membranaire. Spike est également impliqué dans d'autres processus tels que l'assemblage, la stabilité structurelle et l'évasion immunitaire.

Vaccin contre les protéines de pointe

Compte tenu de l'importance de la protéine de pointe pour le virus, de nombreux vaccins ou médicaments antiviraux ciblent les glycoprotéines virales.

À partir du SRAS-CoV-2, les vaccins demandent à notre système immunitaire de créer notre propre version de la protéine de pointe, ce qui se produit peu de temps après la vaccination. La production d'adhérences au sein de nos cellules déclenche alors la production d'anticorps protecteurs et de lymphocytes T.

L'une des caractéristiques les plus dérangeantes de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 est la façon dont elle se déplace ou change au fil du temps à mesure que le virus évolue. Une protéine codée dans le génome viral peut muter et modifier ses propriétés biochimiques à mesure que le virus se développe.

La plupart des mutations ne seront pas bénéfiques et empêcheront la protéine de pointe de fonctionner ou n'affecteront pas sa fonction. Mais certains peuvent apporter des changements qui donnent à la nouvelle version du virus un avantage sélectif, le rendant plus transmissible ou infectieux.

Cela peut se produire en faisant muter une partie de la protéine de pointe qui empêche les anticorps protecteurs de s'y lier. Une autre façon est de rendre les épines plus «collantes» à nos cellules.

C'est pourquoi les nouvelles mutations qui altèrent la fonction des pics sont particulièrement préoccupantes - elles pourraient affecter la façon dont nous contrôlons la propagation du SRAS-CoV-2. De nouvelles variantes, trouvées, par exemple, au Royaume-Uni et dans d'autres pays, présentent des mutations dans l'adhésion et dans des parties de la protéine impliquées dans la pénétration dans les cellules humaines.

Les chercheurs devront mener des expériences pour voir si ces mutations altèrent considérablement la protéine de pointe et si les contrôles actuels restent efficaces.