Les chercheurs ont révélé le mécanisme de régulation d'une protéine spécifique qui joue un rôle clé dans l'équilibrage de la réponse immunitaire déclenchée par les infections virales dans les cellules de mammifères. Ces découvertes pourraient contribuer au développement de thérapies antivirales et de médicaments à base d’acide nucléique pour traiter les troubles génétiques. La recherche est publiée dans la revue Nucleic Acids Research .

Pour que les cellules se protègent des infections virales, une série de réponses immunitaires se produisent généralement, notamment la mort cellulaire programmée appelée apoptose et la signalisation par interféron. Si l’apoptose est un processus normal, qui se produit avec ou sans la présence de molécules virales, suivant une cascade d’étapes aboutissant à la mort d’une cellule – ce qui peut ne pas sembler avantageux pour l’hôte –, elle peut contribuer à empêcher la reproduction de cellules anormales. , y compris ceux infectés par des virus, et les éliminer du corps.

Les interférons, quant à eux, sont des protéines produites par des cellules animales en réponse à une infection virale pour protéger la cellule contre les attaques virales et empêcher le virus de se répliquer. Le mécanisme de régulation par lequel les cellules maintiennent un équilibre entre l'apoptose et la réponse à l'interféron pour supprimer efficacement la réplication virale pendant l'infection reste cependant flou.

Dans la présente étude, une équipe comprenant des chercheurs de l'Université de Tokyo s'est concentrée sur une protéine spécifique, la TRBP, qui est également classée comme un type de protéine appelée facteur de silençage de l'ARN.

L'ARN est un acide nucléique, un composé organique présent dans les cellules vivantes et les virus, qui contrôle la synthèse des protéines et la constitution génétique de nombreux virus. L'ARN synthétise les protéines par un processus appelé traduction, en lisant les séquences génétiques et en les traduisant en instructions permettant aux cellules de créer des protéines, qui sont principalement responsables de la structure globale et du fonctionnement de l'organisme, qu'il s'agisse d'une plante ou d'un animal.

L'inactivation de l'ARN, également connue sous le nom d'interférence ARN, est un moyen permettant aux plantes et aux animaux invertébrés de se protéger des virus en clivant l'ARN viral pour réprimer la réplication virale.

"Cette étude fournit un aperçu significatif qui a clairement révélé que la protéine liée au mécanisme d'inactivation de l'ARN, qui est connu pour être un mécanisme antiviral chez une plante ou un invertébré, est fortement liée à la réponse antivirale également chez les mammifères par un autre mécanisme", a déclaré le co- auteur Tomoko Takahashi, chercheur invité à l'Université de Tokyo et professeur adjoint à l'Université de Saitama au Japon.

Bien qu'il soit largement admis que l'inactivation de l'ARN est un mécanisme qui fonctionne dans des conditions normales pour contrôler l'expression des gènes (si le gène est « activé » pour fournir des instructions à la cellule pour assembler la protéine spécifique qu'il code), on ne sait toujours pas comment ce processus se produit sous le stress d'une infection virale.

Les chercheurs ont donc étudié la TRBP (abréviation de TAR RNA-binding Protein), qui a montré un rôle important dans l'inactivation de l'ARN lors d'une infection virale.

Cette protéine interagit avec une protéine détectrice de virus dès le début des phases d’infection des cellules humaines. Dans les derniers stades de l'infection virale, des protéines appelées caspases sont activées, et ce type de protéine est principalement responsable du déclenchement de la mort cellulaire.

"Le silençage de l'ARN et la signalisation de l'interféron étaient auparavant considérés comme des voies indépendantes, mais plusieurs rapports, dont le nôtre, ont démontré une diaphonie entre eux", a déclaré Kumiko Ui-Tei, autre co-auteur et professeur agrégé de l'Université de Tokyo (au moment de l'étude). l'étude).

Cette conversion fonctionnelle de TRBP déclenchée par une infection virale est à la base de la régulation de la réponse de l’interféron et de l’apoptose, la TRBP augmentant de manière irréversible la mort cellulaire programmée des cellules infectées, tout en réduisant la signalisation de l’interféron. Le TRBP agit sur la cellule en induisant la mort cellulaire, arrêtant complètement la réplication virale, contrairement à la voie de réponse à l'interféron, qui maîtrise simplement la réplication virale au lieu d'éliminer les cellules infectées.

"Le but ultime est de comprendre le mécanisme moléculaire qui sous-tend le système de défense antiviral, orchestré par l'interaction entre les voies internes et externes de l'ARN dans les cellules humaines", a déclaré Takahashi.

En acquérant une compréhension plus approfondie du fonctionnement des défenses contre les virus au niveau moléculaire, les chercheurs visent à stimuler le développement de médicaments à base d'acide nucléique. Ces médicaments utilisent des approches de ciblage et d'inhibition similaires à la réponse antivirale de l'inactivation de l'ARN, et ils promettent d'être de plus en plus utiles dans le traitement d'un plus large éventail de patients atteints d'infections virales, de mutations génétiques et d'anomalies génétiques.

Cette étude a été menée en collaboration avec l'Université de Saitama, l'Université de Chiba, l'Université de Kyoto et l'Institut de technologie Maebashi au Japon.

Plus d'informations : Le traitement de la TRBP médié par la caspase régule l'apoptose lors d'une infection virale, Nucleic Acids Research (2024). DOI : 10.1093/nar/gkae246

Informations sur le journal : Recherche sur les acides nucléiques

Fourni par l'Université de Tokyo