Publié le 26 novembre 2024
Blog Silvio Steiner – SARS-CoV-2
Interactions virus-hôte : comment les coronavirus sapent les systèmes de défense des cellules
Interview du Dr Silvio Steiner
Au départ, ma thèse de doctorat visait à mieux comprendre le rôle des granules de stress* (GS) dans les systèmes de défense des cellules contre les virus. Au cours d’une infection, de nombreux virus bloquent la formation de GS et on spécule par conséquent que ces granules jouent également un rôle dans la défense cellulaire. Mon objectif était d’analyser ces GS pendant l’infection virale et de comprendre si et comment ils se distinguent d’autres situations de stress.
Illustration 1.
Au cours d’une infection, de nombreux virus bloquent la formation de GS et on spécule par conséquent que ces granules jouent également un rôle dans la défense cellulaire. Pour comprendre les fonctions possibles des GS pendant une infection virale, j’ai étudié leur composition protéique.
« Créé avec BioRender.com »
Le début de la pandémie de COVID-19 a fortement influencé les objectifs de ma thèse de doctorat. En tant que laboratoire de recherche déjà spécialisé dans l’étude des coronavirus avant la pandémie, nous avons à l’époque entièrement orienté nos priorités de recherche vers le SARS-CoV-2. Cela a eu pour conséquence de reléguer mon travail de doctorat initial au second plan et de scinder mon doctorat en deux parties.
En raison de l’urgence de la situation, il était prioritaire d’en apprendre le plus possible sur les caractéristiques du SARS-CoV-2 afin de pouvoir mieux le combattre. Notre équipe s’est particulièrement concentrée sur les interactions virus-hôte : par exemple, comment les différences de température entre les voies respiratoires supérieures et inférieures affectent le SARS-CoV-2 par rapport au SARS-CoV. Nous avons également étudié comment les cellules pulmonaires humaines réagissent au virus au cours de l’infection. En outre, nous avons cherché à déterminer les fonctions de différentes protéines virales du SARS-CoV-2 afin de mieux comprendre comment le virus manipule nos cellules.
Illustration 2.
Les différences de température entre les voies respiratoires supérieures et inférieures ont un impact sur la reproduction du virus SARS-CoV-2. La température plus basse des voies respiratoires supérieures favorise la multiplication du virus dans les cellules de l’épithélium respiratoire humain et ralentit la défense contre le virus.
« Créé avec BioRender.com »En prenant l’exemple du coronavirus modèle, à savoir le virus de l’hépatite murine (MHV)**, j’ai caractérisé la composition des GS pendant une infection en cours et l’ai comparée à celle des GS déclenchés par un signal de stress chimique. Mes résultats indiquent que la composition des GS résultant de l’infection par le MHV est très différente de celle des GS induits chimiquement et qu’elle ne correspond plus à l’image classique des GS.
Pour nos études sur le SARS-CoV-2 dans le groupe du professeur Volker Thiel, nous avons utilisé des cellules pulmonaires humaines pour analyser les différences entre le SARS-CoV-2 et son prédécesseur (SARS-CoV). Notre équipe a par exemple découvert que le SARS-CoV-2 se multiplie plus facilement aux températures plus basses des voies respiratoires supérieures. Cela a très probablement contribué à la propagation beaucoup plus rapide du SARS-CoV-2 par rapport au SARS-CoV. En outre, nous avons également analysé ce qui se passe dans les cellules pulmonaires pendant l’infection et quelles étaient les réactions cellulaires induites.Mes découvertes contribuent à comprendre comment nos cellules font face à certaines situations de stress et comment ces fonctions peuvent éventuellement être détournées par des virus.
Nos recherches sur le SARS-CoV-2 contribuent à une meilleure compréhension du virus et de son impact sur le corps humain, et peuvent aider à mieux combattre le virus. Nos résultats constituent une base sur laquelle nous pouvons continuer à construire. Un projet particulier a également été la rédaction d’un article de synthèse (review) pour une revue scientifique. Nous avons résumé la littérature sur le cycle de vie des coronavirus et créé une ressource qui peut aider les autres scientifiques dans leur travail.C’était un défi incroyablement passionnant d’être en plein dans la recherche les premiers jours de la pandémie de SARS-CoV-2 et de pouvoir vivre en direct les découvertes les plus récentes. Travailler directement avec ce nouveau virus inconnu dans un laboratoire de haute sécurité était très excitant et m’a permis d’apprendre beaucoup de choses.
De manière générale, j’ai aimé la diversité du travail et la possibilité de participer à la conception de mon projet. J’ai pu me familiariser avec de nombreuses nouvelles techniques et en établir certaines dans notre laboratoire. J’ai beaucoup apprécié la formidable dynamique d’équipe et la collaboration coordonnée entre ses membres, en particulier pendant la situation difficile de la pandémie. L’encadrement des étudiants de bachelor et de master a également été une super expérience.Je vais continuer à travailler à l’IVI dans le groupe du professeur Volker Thiel. Je travaillerai en premier lieu à la caractérisation de la fonction de la protéine NSP1 du SARS-CoV-2. Cette protéine peut réprimer la capacité de défense des cellules humaines et faciliter la prise de contrôle des cellules par le virus.
Après ces années passionnantes dans la recherche, j’aimerais ensuite acquérir de nouvelles expériences et voir ce que c’est que de travailler dans le secteur privé ou public.
Glossaire
*Les granules de stress sont de petits agrégats de protéines et de molécules d’ARN qui se forment dans les cellules lorsque celles-ci sont exposées à une situation de stress, comme une infection, un choc thermique ou une privation de nourriture. Ces granules contribuent à la protection de la cellule en arrêtant la production de protéines inutiles et en se concentrant sur la réparation des dommages. Les granules de stress peuvent également être exploités par les virus pour favoriser leur propre multiplication dans la cellule. Certains virus sont capables d’inhiber ou de manipuler la formation de granules de stress afin de contourner la réponse immunitaire antivirale et de se répliquer.
**Le virus de l’hépatite murine (MHV) est un coronavirus capable d’infecter des souris et de provoquer des maladies du foie. Il est apparenté au SARS-CoV-2, au SARS-CoV et au MERS-CoV et est souvent utilisé par les scientifiques comme virus modèle pour l’étude des coronavirus.