Scientifiques de l'Université technologique de Nanyang, Singapour (NTU Singapore) a conçu un peptide antiviral qui exploite le virus Zika au talon d'Achille, la membrane virale, empêchant ainsi le virus de provoquer des infections graves.

Cette nouvelle méthode d'attaque de la membrane virale se concentre sur l'arrêt direct des particules du virus Zika plutôt que sur la prévention de la réplication de nouvelles particules virales, et peut potentiellement agir contre un large éventail de virus à enveloppe membranaire.

Lorsqu'il est administré à des souris infectées par Zika en laboratoire, le médicament peptidique modifié (un composé constitué d'acides aminés) a réduit les symptômes de la maladie et le nombre de décès. Surtout, le peptide a réussi à traverser la barrière hémato-encéphalique presque impénétrable pour lutter contre l'infection virale dans le cerveau des souris et protéger contre les lésions causées par le virus Zika, une caractéristique essentielle puisque Zika cible le cerveau et le système nerveux central.

L'équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé de NTU Singapour, Nam-Joon Cho, a publié ses conclusions dans la revue à comité de lecture. Matériaux naturels le 22 octobre 2018.

L'étude, réalisé en collaboration avec l'Université fédérale du Minas Gerais (UFMG) au Brésil et l'Université de Gand en Belgique, s'étendant sur six ans et ingénierie combinée des matériaux, développement de médicaments antiviraux, et la pharmacologie.

"Il n'y a actuellement aucun vaccin contre le virus Zika, alors que les médicaments disponibles ne font que soulager les symptômes tels que la fièvre et la douleur, ", a déclaré le professeur agrégé Cho de l'École des sciences et de l'ingénierie des matériaux de NTU. "Ce peptide nouvellement créé est très prometteur pour devenir un futur médicament antiviral qui peut agir directement sur les infections virales dans le cerveau."

Le virus Zika est transmis par les moustiques Aedes et les infections pendant la grossesse sont liées à des malformations congénitales telles que la microcéphalie, une condition dans laquelle un bébé naît avec une tête et un cerveau anormalement petits. L'Organisation mondiale de la santé a déclaré la maladie Zika urgence internationale en 2016, et il reste aujourd'hui une grande menace à l'échelle mondiale.

Comment fonctionne le peptide antiviral modifié

En 2004, Le professeur agrégé Cho a développé le premier peptide antiviral qui agit contre les membranes virales lors de tests en laboratoire. Depuis, Les scientifiques de NTU ont étudié comment les peptides antiviraux peuvent créer des pores qui se forment dans des membranes constituées de deux couches de lipides (un composant des graisses).

Au cours des années, l'équipe a étudié les interactions du peptide avec les membranes lipidiques et a conçu de nouveaux peptides avec une plus grande puissance et des propriétés pharmacologiques améliorées. Ces résultats les ont amenés à tester un peptide particulièrement prometteur chez des souris infectées par Zika et ont également montré qu'il a rompu d'autres virus enveloppés de taille similaire en laboratoire, comme la dengue et le chikungunya.

"Le peptide fait la différence entre les membranes virales Zika et les membranes cellulaires des mammifères car les particules virales sont beaucoup plus petites et plus courbées, tandis que les cellules des mammifères sont plus grandes et plus plates. Comme comment une épingle pique un ballon, le peptide pique un trou dans la membrane virale. Piquez assez de trous, et le virus sera rompu, " a déclaré le professeur agrégé Cho.

Des tests en laboratoire ont montré que lorsque le peptide était administré, 10 souris infectées sur 12 ont survécu. En comparaison, toutes les souris du groupe témoin sont mortes dans la semaine suivant l'infection. En outre, les concentrations thérapeutiques du peptide ont pu traverser la barrière hémato-encéphalique, lui permettant d'inhiber l'infection virale dans le cerveau.

« Les résultats antiviraux passionnants valident le potentiel de cette stratégie thérapeutique innovante et sont encore renforcés par la capacité du peptide modifié à traverser la barrière hémato-encéphalique, " a déclaré Jeffrey S. Glenn, professeur de médecine, microbiologie et immunologie à l'Université de Stanford, qui ne fait pas partie de l'étude. Le professeur Glenn est également un ancien membre du comité consultatif américain sur les médicaments antiviraux de la FDA.

Nouvelle approche pour cibler les virus

En général, la plupart des médicaments antiviraux ciblent le processus de réplication des virus. Cependant, les virus mutent souvent rapidement et les médicaments antiviraux qui ciblent la réplication virale peuvent devenir obsolètes. Attaquer la structure physique des virus enveloppés est une nouvelle approche pour développer des médicaments antiviraux. Il promet que le peptide sera efficace même si le virus Zika tente de muter.

Le professeur agrégé Cho a déclaré :« Il y a des cas où une mutation virale peut conduire à une épidémie en peu de temps, laissant les communautés sans préparation. En ciblant la membrane lipidique des particules virales, les scientifiques peuvent concevoir des moyens plus robustes et efficaces pour arrêter les virus. »

Le virus Zika appartient à la famille des Flaviviridae et est apparenté à d'autres virus transmis par les moustiques comme la dengue, chikungunya et fièvre jaune. Comme tous les flavivirus ont des particules virales d'environ 40 à 55 nanomètres de diamètre et enveloppées d'une membrane lipidique, le peptide mis au point par les scientifiques de NTU Singapore a également le potentiel d'agir contre ces virus.

Les tests de laboratoire dans cette étude confirment ce potentiel et à l'avenir, l'équipe de recherche entend étudier plus en détail les effets du peptide sur les maladies causées par ces autres virus. L'équipe effectuera également des essais sur des animaux plus gros, et prévoit par la suite de lancer des essais cliniques sur l'homme, une fois les études précliniques pertinentes terminées et les approbations réglementaires obtenues.

"Ce travail représente une percée révolutionnaire dans le domaine de la conception de médicaments antiviraux, " a commenté le professeur William C. Wimley, un expert en peptides antimicrobiens de l'Université de Tulane aux États-Unis, qui ne fait pas partie de l'étude.

"Cela montre comment l'enveloppe virale, une nouvelle cible dans la conception de médicaments antiviraux, peuvent être spécifiquement ciblés par un peptide. Il montre également qu'un peptide ciblant l'enveloppe virale peut inhiber efficacement le virus dans le corps, et même dans le cerveau, un organe qui exclut activement de nombreuses thérapeutiques. Compte tenu du vaste potentiel des peptides en tant qu'agents antibactériens et antifongiques, cela peut être une découverte révolutionnaire qui sera largement applicable à la conception de médicaments anti-infectieux contre de nombreuses classes d'agents pathogènes. »