Tromper le nouveau coronavirus une fois et il ne peut pas provoquer d'infection des cellules, de nouvelles recherches suggèrent.

Les scientifiques ont développé des fragments de protéines, appelés peptides, qui s'insèrent parfaitement dans un sillon de la protéine Spike SARS-CoV-2 qu'elle utiliserait normalement pour accéder à une cellule hôte. Ces peptides incitent efficacement le virus à « serrer la main » avec une réplique plutôt qu'avec la protéine réelle à la surface d'une cellule qui laisse entrer le virus.

Des recherches antérieures ont déterminé que le nouveau coronavirus se lie à une protéine réceptrice à la surface d'une cellule cible appelée ACE2. Ce récepteur est localisé sur certains types de cellules humaines dans les poumons et les fosses nasales, fournissant au SARS-CoV-2 de nombreux points d'accès pour infecter le corps.

Pour ce travail, Des scientifiques de l'Ohio State University ont conçu et testé des peptides qui ressemblent suffisamment à l'ACE2 pour convaincre le coronavirus de s'y lier, une action qui bloque la capacité du virus à pénétrer réellement à l'intérieur de la cellule.

"Notre objectif est que chaque fois que le SARS-CoV-2 entre en contact avec les peptides, le virus sera inactivé. En effet, la protéine Spike du virus est déjà liée à quelque chose dont elle a besoin pour se lier à la cellule, " a déclaré Amit Sharma, co-auteur principal de l'étude et professeur adjoint de biosciences vétérinaires à l'Ohio State. "Pour faire ça, nous devons atteindre le virus alors qu'il est encore à l'extérieur de la cellule."

L'équipe de l'Ohio State envisage de livrer ces peptides fabriqués dans un spray nasal ou un désinfectant de surface en aérosol, entre autres applications, bloquer les points d'accès SARS-CoV-2 en circulation avec un agent qui empêche leur entrée dans les cellules cibles.

"Avec les résultats que nous avons générés avec ces peptides, nous sommes bien placés pour passer aux étapes de développement de produits, " a déclaré Ross Larue, co-auteur principal et professeur adjoint de recherche en pharmacie et pharmacologie à l'Ohio State.

L'étude est publiée dans le numéro de janvier de la revue Chimie bioconjuguée .

SRAS-CoV-2, comme tous les autres virus, nécessite l'accès à des cellules vivantes pour faire ses dégâts - les virus détournent les fonctions cellulaires pour faire des copies d'eux-mêmes et provoquer une infection. Une réplication virale très rapide peut submerger le système hôte avant que les cellules immunitaires ne puissent rassembler une défense efficace.

L'une des raisons pour lesquelles ce coronavirus est si infectieux est qu'il se lie très étroitement au récepteur ACE2, qui est abondant sur les cellules chez l'homme et certaines autres espèces. La protéine Spike sur la surface du SARS-CoV-2 qui est devenue sa caractéristique la plus reconnaissable est également fondamentale pour son succès dans la fixation à ACE2.

Les progrès récents dans la cristallisation des protéines et la microscopie ont permis de créer des images informatiques de structures protéiques spécifiques seules ou en combinaison, par exemple lorsqu'elles se lient les unes aux autres.

Sharma et ses collègues ont examiné de près les images de la protéine Spike SARS-CoV-2 et de l'ACE2, zoom sur précisément comment leurs interactions se produisent et quelles connexions sont nécessaires pour que les deux protéines se verrouillent en place. Ils ont remarqué une queue en forme de ruban en spirale sur ACE2 comme point focal de l'attachement, qui est devenu le point de départ pour la conception de peptides.

"La plupart des peptides que nous avons conçus sont basés sur le ruban en contact avec le Spike, " dit Sharma, qui détient également un poste de professeur en infection microbienne et immunité. "Nous nous sommes concentrés sur la création des peptides les plus courts possibles avec le minimum de contacts essentiels."

L'équipe a testé plusieurs peptides en tant qu'« inhibiteurs compétitifs » qui pouvaient non seulement se lier en toute sécurité aux protéines SARS-CoV-2 Spike, mais aussi prévenir ou diminuer la réplication virale dans les cultures cellulaires. Deux peptides, un avec les points de contact minimum et un autre plus grand, ont été efficaces pour réduire l'infection par le SRAS-CoV-2 dans les études cellulaires par rapport aux témoins.

Sharma a décrit ces découvertes comme le début d'un processus de développement de produits qui sera poursuivi par l'équipe de virologues et de chimistes pharmaceutiques collaborant à ce travail.

« Nous adoptons une approche multidimensionnelle, " Sharma a dit. "Avec ces peptides, nous avons identifié les contacts minimaux nécessaires pour inactiver le virus. À l'avenir, nous prévoyons de nous concentrer sur le développement d'aspects de cette technologie à des fins thérapeutiques.

"L'objectif est de neutraliser le virus de manière efficace et puissante, et maintenant, en raison de l'émergence de variantes, nous sommes intéressés à évaluer notre technologie par rapport aux mutations émergentes."