Penn State filme en direct l'ARN des virus Zika et chikungunya

À l'intérieur d'une cellule, un virus se cache à la vue de tous. Pour le Zika et le chikungunya, deux virus transmis par les moustiques dont le matériel génétique est constitué d'ARN, les scientifiques restent largement dans le noir quant à ce qui se passe après l'infection, car peu d'outils permettent de suivre le virus pendant son déplacement dans une cellule vivante. À Penn State, une équipe dirigée par Joyce Jose, professeure associée de biochimie et de biologie moléculaire, vient de filmer l'ARN viral des deux virus en mouvement à l'intérieur de cellules infectées vivantes, en laboratoire.

La clé réside dans un marqueur appelé Mango-II, une courte séquence d'ADN ou d'ARN insérée directement dans le génome du virus. Elle se replie en formes sur l'ARN viral monocaténaire et se lie à un colorant qui brille d'un vert vif au microscope. Lorsque le virus entre dans sa phase de réplication à double brin, la lueur s'éteint. Placer le marqueur a été la partie la plus délicate : le génome est si compact que presque chaque partie est essentielle, et le site d'insertion habituel aurait empêché le virus de se répliquer. L'équipe a donc placé le marqueur dans la région codant pour les protéines, une démarche jamais tentée auparavant pour visualiser l'ARN viral. Selon l'équipe, ce marqueur n'affecte pas le cycle de vie du virus.

Les deux virus se déplacent différemment. L'ARN du Zika est ancré au réticulum endoplasmique, le principal réseau de fabrication et de transport de la cellule, alors que celui du chikungunya voyage de façon plus étendue et plus rapide le long de la membrane plasmique. Joyce Jose compare les anciens outils à une photographie : la microscopie électronique capture des images figées et perd les interactions instant après instant. L'imagerie en direct, affirme-t-elle, représente « la différence entre une photo et une vidéo ». L'équipe indique que les schémas de déplacement correspondent à ceux décrits dans des études publiées antérieurement.

Le même marqueur a aussi servi de fil à pêche. Une fois l'ARN viral marqué extrait des cellules infectées, les chercheurs ont identifié, après comparaison avec deux témoins, plus de 200 protéines de l'hôte ayant interagi avec le virus Zika avec un haut degré de confiance, ainsi qu'un ensemble plus restreint pour le chikungunya. 132 facteurs de l'hôte sont communs aux deux virus. Il s'agit des protéines cellulaires dont les virus ont besoin pour survivre, et chacune constitue un point d'attaque potentiel pour un médicament visant à interrompre l'infection.

Pour les patients, le gain est indirect et lointain. Joyce Jose souligne qu'il n'existe actuellement aucun bon traitement antiviral contre l'une ou l'autre de ces infections. L'étude n'annonce ni médicament ni échéance, et ses expériences ont été menées sur des cellules humaines disponibles dans le commerce, en laboratoire. Ce qu'elle offre aux chercheurs en antiviraux, c'est une cartographie du qui, du quoi, du où et du quand : ce que le virus utilise de la cellule hôte, obtenue grâce à une méthode qui laisse l'infection intacte. Joyce Jose affirme que la technique pourrait être appliquée à la dengue, à l'hépatite C et au rhinovirus. Selon elle, l'équipe a passé huit à neuf ans à mettre au point cette imagerie en direct.