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VIH : une protéine humaine protège les cellules du virus du Sida

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Une protéine nommée SAMHD1 et présente dans certaines cellules du système immunitaire empêche le virus du Sida de se répliquer en le privant des éléments indispensables à sa reproduction : les dNTP. Les chercheurs espèrent que ce principe, qui pourrait également être extrapolé à d'autres virus, aboutira à des thérapies visant à arrêter ou au moins ralentir la progression de la maladie.

Le VIH pénètre dans une cellule pour s'y répliquer. Une fois les particules virales recréées, elles se rassemblent au niveau de la membrane de leur hôte avant de s'échapper et d'infecter de nouvelles cellules. Dans cette vue au microscope électronique à transmission, les virus du Sida (en bleu) bourgeonnent à partir de la membrane d'un lymphocyte T qu'ils viennent d'infecter. © Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

Le Sida correspond au stade ultime de l'infection par le VIH. Lors de cette phase, le système immunitaire a été rendu inefficace par le virus suite à ses attaques contre les lymphocytes T4, des acteurs indispensables à la coordination de la réponse immunitaire. L'organisme touché devient incapable de se défendre contre une agression par des pathogènes.

Un certain nombre de scientifiques essaient donc d'empêcher le VIH de pénétrer dans les cellules. En 2011, des chercheurs de l'université de Montpellier avaient pu montrer dans Nature qu'une protéine humaine, nommée SAMHD1 et retrouvée dans des cellules de l'immunité comme les macrophages et les cellules dendritiques, pouvait empêcher la contamination de ces cellules par le VIH-1. Les mécanismes viennent désormais d'être compris et détaillés dans Nature Immunology par ces mêmes chercheurs, épaulés par d'autres laboratoires français et américains.

Lorsque le VIH infecte une cellule, il détourne l'équipement à disposition pour se dupliquer. En tant que virus à ARN, il utilise une enzyme, la reverse transcriptase, pour former un brin viral ADN. La machinerie cellulaire va alors le lire et le retranscrire en ARN mais en de très nombreux exemplaires. C'est ainsi qu'il se multiplie.

Lors du passage de l'ARN en ADN, il nécessite ce que l'on appelle des dNTP, les constituants de base de l'ADN. La protéine SAMHD1 détruit en réalité ces dNTP par une réaction d'hydrolyse. Privé de ressources nécessaires, le virus ne peut se multiplier.

Un VIH en latence pour prendre le temps de muter

Cette propriété a ses avantages, mais pourrait avoir aussi ses inconvénients. Le VIH se servirait de ces cellules dendritiques et macrophages pour se mettre à l'abri des traitements qui visent à le détruire. Il resterait latent et aurait le loisir de muter jusqu'à trouver le moyen de faire taire SAMHD1 et reprendre son cycle infectieux. C'est d'ailleurs ce que sont capables de faire les souches du VIH-2 (moins fréquent et moins virulent) et du VIS (chez le singe) à l'aide d'une protéine nommée Vpx (viral protéine X), qui dégrade SAMHD1. On assiste finalement là à une compétition entre le parasite viral et son hôte cellulaire. 


Les macrophages sont des cellules du système immunitaire chargées de dévorer les particules dangereuses. Ici, on peut assister à des macrophages s’attaquant à des conidies (en rouge), des spores de champignon. L’échelle de temps a été modifiée : ces 30 secondes durent en réalité 2 heures 30. © Gunzer et al.Plos Pathogens

Il est logique de retrouver un tel mécanisme de protection dans les cellules de type macrophage. « Ces cellules mangent littéralement les organismes dangereux, et il ne faudrait pas que ces pathogènes puissent utiliser la machinerie cellulaire pour se répliquer » commente Baek Kim, l'un des auteurs de l'étude. « Les macrophages eux-mêmes n'ont pas besoin de ces dNTP car ils ne se répliquent pas. Ils disposent alors de SAMHD1 pour se débarrasser des éléments nécessaires à la prolifération virale. »

SAMDH1 sans danger pour toutes les cellules ?

Cependant, on ignore encore les effets engendrés par SAMHD1 sur d'autres cellules de l'organisme, contraintes de se répliquer et donc nécessitant ces fameux dNTP pour former une nouvelle molécule d'ADN pour la cellule-fille.

Les chercheurs espèrent malgré tout pouvoir agir en amont de l'infection et diminuer les quantités de dNTP dans les cellules susceptibles d'être attaquées par le virus. S'ils ne peuvent pas empêcher la progression de la maladie, ils espèrent au moins pouvoir la ralentir.

Cette découverte pourrait d'ailleurs ne pas se limiter au seul VIH. D'autres virus utilisent les mêmes mécanismes pour se répliquer, et pourraient également être ciblés par différentes thérapies utilisant ce procédé. Mais ce n'est probablement pas pour demain...

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