(PhysOrg.com) -- Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology et du Weill Cornell Medical College ont conçu des "protocellules" artificielles capables d'attirer, piéger et inactiver une classe de virus humains mortels – pensez à des leurres avec des dents. La technique offre un nouvel outil de recherche qui peut être utilisé pour étudier en détail le mécanisme par lequel les virus attaquent les cellules, et pourrait même devenir la base d'une nouvelle classe de médicaments antiviraux.
Un nouvel article* détaille comment les nouvelles cellules artificielles ont atteint un taux de réussite de près de 100 pour cent dans la désactivation des analogues expérimentaux des virus Nipah et Hendra, deux hénipavirus émergents qui peuvent provoquer une encéphalite mortelle (inflammation du cerveau) chez l'homme.
"Nous les appelons souvent des protocellules de pot de miel, " déclare David LaVan, scientifique des matériaux du NIST, "Le leurre, l'appât irrésistiblement sucré que vous pouvez utiliser pour capturer quelque chose."
Hénipavirus, LaVan explique, appartiennent à une large classe d'agents pathogènes humains - d'autres exemples incluent la parainfluenza, virus respiratoire syncytial, les oreillons et la rougeole, appelés virus enveloppés parce qu'ils sont entourés d'une membrane lipidique à deux couches semblable à celle renfermant les cellules animales. Une paire de protéines intégrées dans cette membrane agissent de concert pour infecter les cellules hôtes. Une, la protéine dite "G", agit comme un observateur, reconnaître et se lier à une protéine "réceptrice" spécifique à la surface de la cellule cible.
La protéine G signale alors la protéine "F", explique LaVan, bien que le mécanisme exact ne soit pas bien compris. "Les coqs de protéine F comme un ressort, et une fois qu'il est assez proche, tire son harpon, qui pénètre dans la bicouche de la cellule et permet au virus de s'introduire dans la cellule. Ensuite, les membranes fusionnent et la charge utile peut être livrée dans la cellule et prendre le relais. » Il ne peut le faire qu'une seule fois, toutefois.
Les protocellules "pot de miel" ont un noyau de silice nanoporeuse - inerte mais offrant une résistance structurelle - enveloppé dans une membrane lipidique comme une cellule normale. Dans cette membrane, l'équipe de recherche a intégré un appât, la protéine Ephrine-B2, une cible connue des henipavirus. Pour le tester, ils ont exposé les protocellules à des analogues expérimentaux des hénipavirus développés à Weill Cornell. Les analogues sont presque identiques aux henipavirus à l'extérieur, mais au lieu de l'ARN hénipaviral, ils portent le génome d'un virus non pathogène qui est conçu pour exprimer une protéine fluorescente lors de l'infection. Cela permet de compter et de visualiser les cellules infectées.
Dans des expériences contrôlées, l'équipe a démontré que les protocellules sont des leurres étonnamment efficaces, en éliminant essentiellement une solution de test des virus actifs, tel que mesuré en utilisant la protéine fluorescente pour déterminer combien de cellules normales sont infectées par les virus restants.
Le bénéfice immédiat, Lavan dit, est un outil de recherche puissant pour étudier le fonctionnement des virus d'enveloppe. "C'est un beau système pour étudier ce genre de chorégraphie entre un virus et une cellule, qui a été très difficile à étudier. Une cellule normale aura des dizaines de milliers de protéines membranaires. Vous étudiez peut-être celui-ci, mais c'est peut-être l'un des autres qui influence vraiment votre expérience. Vous réduisez cette cellule naturelle essentiellement incroyablement compliquée à un système très pur, donc vous pouvez maintenant varier les paramètres et essayer de comprendre comment vous pouvez tromper les virus."
À long terme, disent les chercheurs, les protocellules de pot de miel pourraient devenir une toute nouvelle classe de médicaments antiviraux. virus, ils soulignent, sont connus pour évoluer rapidement pour devenir résistants aux médicaments, mais parce que les pots de miel utilisent le mécanisme d'infection de base du virus, tout virus qui a évolué pour les éviter serait probablement aussi moins efficace pour infecter les cellules normales.
