Des chercheurs de l'Université de Leeds ont révélé pour la première fois la structure d'un virus qui affecte les patients transplantés de rein et de moelle osseuse à des niveaux de détail quasi atomiques.

Ces informations détaillées servent de visualisation structurelle au niveau moléculaire, permettant aux scientifiques d'étudier plusieurs cibles potentielles de thérapies ou de médicaments antiviraux.

Afin de créer un médicament qui peut cibler les virus, les chercheurs doivent savoir à quoi ressemble le virus. Avec cette connaissance, ils peuvent cibler des composés chimiques sur lui de manière à s'y lier précisément, empêcher le virus de fonctionner. Plus la structure avec laquelle ils doivent travailler est détaillée, plus ils peuvent appliquer de précision.

L'équipe de recherche du Centre de biologie moléculaire structurelle d'Astbury de l'Université s'est concentrée sur le polyomavirus infectieux BK (BKV), utilisant les deux microscopes cryoélectroniques du centre pour développer l'imagerie incroyablement détaillée requise.

Un article de recherche annonçant les nouvelles structures a été publié dans la revue Structure . Le niveau de détail de l'image permet aux scientifiques de voir des caractéristiques du virus aussi petites qu'environ 3 Ångströms de large. Un Ångström équivaut à un dix-milliardième de mètre ou 0,1 nanomètre. La structure est si petite qu'elle ne peut pas être vue à l'œil nu.

Dan Hurdiss, chercheur au doctorat du Centre Astbury, auteur principal de l'article, a déclaré:"Nos structures fournissent l'image la plus claire à ce jour de la particule virale infectieuse. Ces informations détaillées servent de feuille de route structurelle, nous permettant de visualiser plusieurs cibles potentielles pour les thérapies antivirales.

« Ceux-ci peuvent inclure des médicaments qui empêchent le BKV d'entrer dans nos cellules ou qui empêchent l'assemblage correct de la particule virale. À l'avenir, ces structures peuvent également être utilisées pour identifier comment les anticorps de patients atteints d'autres maladies reconnaissent la particule virale BKV et aident ainsi au développement d'un vaccin. »

Environ 80% de la population adulte mondiale est infectée par le BKV, mais le virus provoque rarement des maladies chez les personnes ayant un système immunitaire sain. Cependant, chez les personnes immunodéprimées, Le BKV peut se « réactiver » et provoquer des maladies graves.

Deux exemples de maladies associées au BKV sont la néphropathie associée au polyomavirus (PVAN) et la cystite hémorragique (HC) qui affectent respectivement les receveurs de greffe de rein et de moelle osseuse.

Environ 10 % des personnes qui reçoivent une greffe de rein souffriront de PVAN et jusqu'à 90 % d'entre elles verront leurs organes de transplantation rejetés. Maintenant, les options de traitement disponibles pour les personnes souffrant de maladies associées au BKV sont limitées.

Les nouvelles structures donneront de l'espoir aux malades, en offrant aux scientifiques un outil de recherche de meilleure qualité avec lequel travailler.

Les structures ont été créées en utilisant la méthode de cryo-microscopie électronique, en congelant des particules de BKV infectieuses et en prenant des milliers d'images à l'aide des microscopes. Ces images bidimensionnelles ont ensuite été combinées informatiquement pour produire une haute résolution, vue en trois dimensions du virus.

Professeur Neil Ranson, Directeur de cryo-microscopie électronique à l'Université de Leeds, a déclaré : « La microscopie cryoélectronique existe depuis 30 ans et a été incroyablement utile, mais jusqu'à récemment, la technologie n'avait pas la capacité d'examiner systématiquement les molécules au niveau de détail requis.

"Sans ce détail, les scientifiques ont parfois du mal à comprendre la structure des molécules biologiques et leur fonctionnement, surtout lorsqu'ils sont dans leur lieu de travail habituel :à l'intérieur de nos cellules.

"Toutefois, les microscopes Titan Krios que nous avons installés à Leeds sont absolument à la pointe de la technologie, et signifient que ces limites ont été brisées. Les chercheurs et les utilisateurs industriels qui travaillent avec nous peuvent désormais imager des molécules biologiques avec une résolution incroyable. Surtout, nous pourrons également voir comment ces molécules interagissent les unes avec les autres."