Les norovirus humains provoquent une gastro-entérite aiguë, un problème de santé mondial pour lequel il n’existe aucun vaccin ni médicament antiviral. Bien que la plupart des patients en bonne santé se rétablissent complètement de l’infection, le norovirus peut mettre la vie des nourrissons, des personnes âgées et des personnes atteintes de maladies sous-jacentes en danger. Les estimations indiquent que les norovirus humains sont à l'origine d'environ 684 millions de maladies et de 212 000 décès chaque année.
"Les norovirus humains sont très divers", a déclaré le premier auteur, le Dr Wilhelm Salmen, étudiant diplômé du laboratoire du Dr BV Venkataram Prasad alors qu'il travaillait sur ce projet et actuellement chercheur postdoctoral à l'Université du Michigan. "Les norovirus sont classés en dix groupes, parmi lesquels les groupes GI, GII, GIV, GVIII et GIX infectent les humains. Les virus du sous-groupe GII.4 sont les plus prédominants dans les populations humaines."
Les norovirus sont également connus pour donner périodiquement naissance à de nouvelles variantes, en particulier celles du norovirus GII.4, qui peuvent échapper à la réponse immunitaire que l'organisme a développée contre les variantes précédentes, comme le font certains virus de la grippe et coronavirus. La diversité des groupes de norovirus et l'émergence récurrente de nouveaux variants sont quelques-uns des facteurs qui entravent le développement d'approches préventives et thérapeutiques efficaces pour contrôler cette maladie grave.
Dans l'étude actuelle publiée dans la revue Nature Communications , Salmen, Prasad et leurs collègues ont étudié une nouvelle stratégie pour neutraliser les norovirus humains. Ils ont testé en laboratoire si de minuscules anticorps produits par les lamas, appelés nanocorps, pouvaient neutraliser efficacement l'infection humaine à norovirus.
Ces découvertes inattendues révèlent que des nanocorps pourraient être développés comme agent thérapeutique contre le norovirus humain.
Les lamas et les animaux apparentés, tels que les chameaux et les alpagas, produisent des anticorps pour se protéger contre les maladies, tout comme le font les humains. Cependant, comparés aux anticorps humains, les lamas font environ un dixième de la taille des anticorps humains. Les nanocorps de lama ont été développés contre des virus tels que ceux qui causent l'hépatite B, la grippe, l'immunodéficience humaine, la polio et d'autres maladies.
"Nos collaborateurs argentins, le Dr Marina Bok et le Dr Viviana Parreño de l'Institut de virologie et d'innovation technologique, avaient préparé des nanocorps de lamas qui ont été inoculés avec des particules de type norovirus humain provenant de différentes souches", a déclaré Salmen. "Nous avons travaillé avec un nanocorps nommé M4, qui s'est lié à la souche prédominante GII.4, testant sa capacité à neutraliser différentes souches de norovirus, c'est-à-dire à les empêcher d'infecter les cellules humaines."
Les chercheurs ont testé la capacité des nanocorps à empêcher les virus vivants d’infecter les organoïdes intestinaux humains ou les mini-intestins cultivés en laboratoire. Les mini-intestins sont des modèles de cellules intestinales humaines, représentant fidèlement le tissu réel de l'intestin grêle et ses fonctions, qui permettent aux scientifiques d'étudier le fonctionnement des norovirus et de tester des thérapies potentielles.
"Il était vraiment inattendu de voir que le nanocorps M4 non seulement interagissait et neutralisait la souche pandémique GII.4 actuellement en circulation, mais également ses variantes plus anciennes", a déclaré Prasad, titulaire de la chaire Alvin Romansky en biochimie et professeur au département de biochimie Verna et Marrs McLean. et pharmacologie moléculaire et le département de virologie moléculaire et de microbiologie de Baylor.
Il est également membre du Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center de Baylor et l'auteur correspondant de l'ouvrage.
Les chercheurs ont utilisé la cristallographie et d'autres techniques pour examiner de près les interactions entre les nanocorps et les norovirus afin de tenter de comprendre comment le nanocorps M4 reconnaît et neutralise une variété de norovirus alors qu'ils s'attendaient à ce qu'il reconnaisse uniquement la souche GII.4 utilisée pour générer M4. /P>
"Nous avons découvert que ce petit nanocorps peut reconnaître une partie du norovirus que tous les différents norovirus que nous avons testés ont en commun", a déclaré Salmen.
L’équipe a découvert que le nanocorps M4 reconnaissait une poche cachée dans les particules de norovirus qui ne serait exposée que lorsque les particules subiraient un changement structurel. "La pensée traditionnelle est que les particules virales sont dans un état compact très stable, mais en réalité, ces particules" respirent "considérablement", a déclaré Salmen. "Des études récentes ont montré que la structure des particules de norovirus est dynamique, alternant entre une conformation au repos ou compacte et une conformation surélevée."
"Nous pensons que l'état élevé est important pour que le virus se lie aux cellules et les infecte", a déclaré Prasad. "Nous pensons également que lorsque les particules virales sont à l'état élevé, la poche cachée est exposée et disponible pour que le nanocorps puisse s'y lier et, agissant comme un coin, maintenir la particule dans un état élevé et potentiellement instable, l'empêchant ainsi de se développer." de s'effondrer dans un état de repos compact et plus stable."
"Nos résultats suggèrent que le piégeage des particules virales dans un état élevé et instable désassemble les particules, ce qui tue le virus. Cela arrêterait efficacement l'infection car cela bloquerait la chaîne de transmission, empêchant le virus de se propager de cellule en cellule", a déclaré Salmen. .
"Cette étude est également remarquable en confirmant que le norovirus humain doit changer sa confirmation 3D, de compacte à surélevée, pour infecter les humains", a déclaré la co-auteure, le Dr Mary Estes, professeur émérite de virologie et de microbiologie et titulaire de la chaire de la Fondation Cullen à Baylor. Elle est également membre du Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center de Baylor. "En outre, ces travaux révèlent l'importance de prendre en compte la dynamique des particules virales lors de la conception de vaccins."
Plus d'informations : Wilhelm Salmen et al, Un seul nanocorps neutralise plusieurs norovirus humains évoluant selon une époque en modulant la plasticité de la capside, Nature Communications (2023). DOI :10.1038/s41467-023-42146-0
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par le Baylor College of Medicine
