Des scientifiques ont découvert une mutation du SARS-CoV-2, le virus responsable de la COVID-19, qui joue un rôle clé dans sa capacité à infecter le système nerveux central. Ces résultats pourraient aider les scientifiques à comprendre ses symptômes neurologiques et le mystère de la « COVID longue durée », et pourraient même un jour conduire à des traitements spécifiques pour protéger et éliminer le virus du cerveau.
La nouvelle étude collaborative entre des scientifiques de l'Université Northwestern et de l'Université de l'Illinois-Chicago a découvert une série de mutations dans la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 (la partie externe du virus qui l'aide à pénétrer dans les cellules) qui ont amélioré la capacité du virus à infecter le cerveau des souris.
En comparant les génomes des virus présents dans le cerveau et ceux des poumons, nous avons découvert que les virus présentant une délétion spécifique de la protéine Spike étaient beaucoup plus efficaces pour infecter le cerveau de ces animaux. C'était complètement inattendu, mais très enthousiasmant.
Judd Hultquist, co-auteur correspondant, professeur adjoint de médecine (maladies infectieuses) et de microbiologie-immunologie à la Feinberg School of Medicine de l'Université Northwestern
L'étude sera publiée le 23 août dans Microbiologie naturelle.
Les changements dans la protéine Spike aident le virus à infecter différentes cellules du corps
Dans cette étude, les chercheurs ont infecté des souris avec le SARS-CoV-2 et ont séquencé les génomes des virus qui se sont répliqués dans le cerveau plutôt que dans les poumons. Dans les poumons, la protéine Spike ressemblait beaucoup au virus utilisé pour infecter les souris. Dans le cerveau, cependant, la plupart des virus présentaient une délétion ou une mutation dans une région critique de Spike qui dicte la façon dont ils pénètrent dans une cellule. Lorsque des virus présentant cette délétion ont été utilisés pour infecter directement le cerveau des souris, ils ont été en grande partie réparés lorsqu'ils ont atteint les poumons.
« Pour que le virus puisse passer des poumons au cerveau, il a fallu des modifications de la protéine Spike, dont on sait déjà qu'elles déterminent la manière dont le virus pénètre dans différents types de cellules », a déclaré Hultquist. « Nous pensons que cette région de Spike est un régulateur essentiel de la pénétration ou non du virus dans le cerveau, et cela pourrait avoir des implications importantes pour le traitement et la gestion des symptômes neurologiques signalés par les patients atteints de COVID-19. »
Le SRAS-CoV-2 est depuis longtemps associé à divers symptômes neurologiques, tels que la perte de l’odorat et du goût, le « brouillard cérébral » et le « COVID long ».
« On ne sait toujours pas si le Covid long est causé par une infection directe des cellules du cerveau ou par une réponse immunitaire indésirable qui persiste au-delà de l'infection », a déclaré Hultquist. « S'il est causé par une infection des cellules du système nerveux central, notre étude suggère qu'il pourrait y avoir des traitements spécifiques qui pourraient être plus efficaces que d'autres pour éliminer le virus de ce compartiment. »
Les autres auteurs de Northwestern ayant participé à l’étude sont Lacy M. Simons, Tanushree Dangi, Egon A. Ozer, Pablo Penaloza-MacMaster et Ramon Lorenzo-Redondo.
Le financement de cette étude, « L'évolution du SARS-CoV-2 dans le système nerveux central murin favorise la diversification virale », a été assuré par les National Institutes of Health (subventions R01AI150672 ; R56DE033249 ; R21AI163912 et U19AI135964) ; le ministère de la Défense (subvention MS200290) ; et par le soutien institutionnel du Center for Pathogen Genomics and Microbial Evolution et du Northwestern University Clinical & Translational Sciences Institute (NUCATS).
