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L’Homme et les virus : une guerre sans fin

Le réchauffement climatique est l’un des résultats directs de l’activité humaine. Ayant différentes causes, il se manifeste principalement par l’augmentation rapide et inquiétante de la température de la terre. Ainsi on témoigne d’épisodes de plus en plus fréquents et longs, de catastrophes naturelles, de la fonte des glaciers polaires ou encore de l’extinction progressive d’espèces animales devenues rares. Mais savez-vous que cela ne représente qu’une partie des conséquences néfastes sur la vie humaine ? 

Effectivement, le réchauffement climatique est aussi synonyme de décalage des saisons et de propagation d’espèces non désirés. Les rats et les moustiques peuvent transporter des virus. En attendant que l’Homme change ses habitudes pour préserver la planète, ces virus prennent du terrain et causent chaque année des épidémies virales partout dans le monde. Ainsi les centaines de milliers de personnes qui les contractent et qui n’ont pas accès au traitement au bon moment, subissent les symptômes de ces maladies mortelles. Mais qu’est-ce qu’un virus ?

Un virus est une entité biologique de taille minuscule, plus d’un milliard de fois plus petit que le corps humain. Invisible à l’œil nu, il est observé grâce aux microscopes. Pour survivre, le virus infecte les espèces de tailles supérieures : bactéries, insectes, animaux et êtres humains. Il entre à l’intérieur de ses proies, les colonise et cible la cellule. A l’intérieure de celle-ci, le virus incorpore son identité génétique nommée Acide désoxyribonucléique (ADN) ou Acide ribonucléique (ARN), avec celle de la cellule. Une fois que c’est fait, la cellule devient alors une usine à virus.  A une échelle supérieure, le virus se transmet aux individus sains, par voie aérienne ou par contact physique provoquant ainsi une épidémie virale.

Plusieurs virus sont transmissibles ou pathogènes pour l’être humain. Pour ce faire, ils ont su s’adapter au corps humain en développant des ruses pour échapper à l’immunité innée. Certains d’entre eux comme la grippe saisonnière, restent de loin moins dangereux que d’autres tels que le virus d’Ebola. Entre 2014 et 2016, ce dernier a été à l’origine du décès de plus de onze mille personnes sur trente milles cas signalés avec un taux de mortalités qui a atteint les 75%[1].

Les Bunyavirales sont un autre exemple de virus à impact sanitaire mondial. Ils sont souvent mal diagnostiqués, car ils présentent des symptômes peu spécifiques durant les premiers jours de l’infection : douleurs abdominales, maux de tête et vomissements. Dans certains cas, cette situation évolue brutalement et résulte en fièvres hémorragiques, douleurs généralisées et défaillance des organes vitaux. A ce stade, la personne infectée a très peu de chances de survivre. Aujourd’hui, l’Organisation Mondial de la Santé (OMS)[2], classifie les Bunyavirales et surtout ceux responsables des fièvres hémorragiques mortelles comme cibles prioritaires au développement des vaccins. Cette décision se justifie par le taux de mortalité qui peut atteindre les 80% et surtout l’absence d’un traitement efficace, mondialement approuvé. La Ribavirine constitue le seul traitement disponible actuellement. Celui-ci est peu spécifique et son efficacité reste controversée[3]. Face à cette urgence sanitaire, l’OMS a mis au point des mesures de prévention et de contrôle en cas d’épidémie[4] pour limiter l’impact de ces virus.

Dans le cas des virus, le traitement peut agir à différentes échelles : soit en renforçant le système immunitaire pour l’aider à reconnaître et détruire le virus dès l’infection. Soit en agissant de manière inhibitrice sur les différentes étapes du cycle de vie du virus représenté dans la figure 1.

Cycle de vie des Bunyavirales (modifié de D. J. burri et al. 2012).
Figure 1 - Cycle de vie des Bunyavirales (modifié de D. J. Burri et al. 2012)

 

De manière générale, plusieurs stratégies thérapeutiques peuvent être envisagées. Le développement d’un traitement efficace est limité par son impact sur la cible thérapeutique et les effets secondaires qui peuvent en résulter notamment sa toxicité. La compréhension des mécanismes de réplication ou de prolifération d’un virus est primordiale.

Dans le cas des Bunyavirales, la structure génomique des virus les oblige à dépendre du génome de la cellule infectée. Effectivement, le virus utilise des protéines virales qu’il transporte pour couper une partie d’une copie du gène cellulaire appelé ARN Messager (ARNm) et l’intégrer sur sa copie de gène viral (ARNv). Cela lui permet d’échapper au système immunitaire d’une part. D’autre part, l’ARNv devient actif c’est-à-dire réplicable et donc le virus peut se multiplier sans être détecté.

Mes travaux de recherche ont pour but de contribuer au développement de principes actifs qui peuvent constituer un traitement contre les Bunyavirales. Concrètement je synthétise par voie chimique des molécules capables de cibler de manière efficace plusieurs espèces des Bunyavirales. Pour cela, l’étape de la réplication a été choisie comme cible d’intérêts (figure étape 3). Dans ce contexte, Je m’intéresse à l’inhibition d’une enzyme virale appelée Endonucléase. C’est cette enzyme qui est responsable de la coupure de l’ARNm.

Cette stratégie est très prometteuse pour le développement de molécules à action antivirale. Effectivement, la fédération américaine des produits alimentaires et des médicaments FDA a très récemment approuvé le Baloxavir Marboxil ou XOFLUZATM comme un traitement antiviral contre la grippe[1]. L’intérêt de ce principe actif vient du fait qu’il joue un rôle d’inhibiteur de l’endonucléase du virus de la grippe.

Cette approbation conforte nos résultats basés sur la même stratégie. Ces résultats ont d’ailleurs démontré l’efficacité de nos molécules sur les cellules infectées aux virus Bunyavirales. De plus, elle ouvre la voie vers le développement de traitements efficaces et spécifiques.

Références

[1] https://www.who.int/fr/news-room/fact-sheets/detail/ebola-virus-disease

[2] https://www.who.int/emergencies/diseases/2018prioritization-report.pdf

[3] A. Sibel et al. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 66 (2011) 1215-1222.

[4] https://www.who.int/health-topics/crimean-congo-haemorrhagic-fever/#tab=tab_3.

[5] O. Ryan et al. Current Opinion in Virology 35 (2019) 14-18. 

 

Rafik Kaci

About the author

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Je suis étudiant en thèse de chimie au sein du laboratoire Architecture et fonction des macromolécules biologiques (AFMB) à Aix-Marseille Université. Mon objectif principal est de concevoir des principes actifs capables de traiter des personnes infectées par des virus de l’ordre Bunyavirales pour lesquels aucun traitement spécifique n’est reconnu à nos jours. La fièvre hémorragique de crimée-congo, la fièvre lassa et fièvre de la vallée du rift sont des exemples de virus parmi tant d’autres, qui causent chaque année l’infection de centaines de milliers de personnes. L’absence de traitement et les conditions d’hygiène défavorables font que le taux de mortalité a atteint les 70%. Le flux commercial animalier et humain du monde moderne fait que ces virus ne sont plus limités à des zones géographiques connus, ce qui augmente drastiquement le risque des épidémies et dans le pire des cas des pandémies.

En tant que chimiste, mon rôle se concrétise en deux temps : premièrement, je mets au point un schéma de synthèse chimique efficace pour produire une bibliothèque de molécules de principes actifs. Deuxièmement, je procède à des tests in-vitro contre mes cibles thérapeutiques virales, pour mesurer l’efficacité des molécules synthétisés.