Le virus Zika transmis par les moustiques est connu pour provoquer une microcéphalie, une anomalie congénitale dans laquelle un développement cérébral anormal entraîne une tête plus petite que prévu. Une nouvelle étude publiée le 13 janvier dans mBio montre que le virus Zika détourne une protéine hôte appelée ANKLE2, qui s'avère être importante pour le développement du cerveau, pour assister sa propre reproduction. Parce que Zika, contrairement à la plupart des virus apparentés, peut traverser le placenta, cela peut avoir des conséquences désastreuses pendant la grossesse.
« C'est un cas où Zika se trouve au mauvais endroit au mauvais moment », a déclaré Priya Shah, professeur agrégé aux départements de microbiologie et de génétique moléculaire et de génie chimique à l'Université de Californie à Davis et auteur principal de l'article.
Les nouveaux travaux montrent que des virus apparentés, notamment le virus de la dengue et le virus de la fièvre jaune, utilisent également ANKLE2 dans le même but. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour développer des vaccins ou des traitements contre ces virus.
Les virus ne transportent qu’un ensemble limité d’instructions dans leur propre matériel génétique, de sorte que pour se reproduire, ils dépendent de la prise en charge des protéines et des fonctions de la cellule hôte. Le laboratoire de Shah étudie ces interactions entre le virus et l'hôte.
Shah et son équipe de recherche ont précédemment découvert qu'une protéine du virus Zika appelée NS4A interagit avec ANKLE2 dans les cellules hôtes. En travaillant sur les drosophiles, ils ont montré que cela pouvait conduire à une microcéphalie.
ANKLE2 est connu pour être impliqué dans le développement du cerveau du fœtus, mais on le trouve dans les cellules de tout le corps.
Former des usines à virus
Dans la nouvelle étude, dirigée par un récent doctorat. Diplômé Adam Fishburn, l'équipe de Shah a cultivé le virus Zika dans des cellules humaines. L'élimination du gène ANKLE2 dans ces cellules a réduit la capacité du virus Zika à se développer.
Dans les cellules infectées par Zika, ANKLE2 se regroupe en poches autour du réticulum endoplasmique, un réseau utilisé pour la production de protéines au sein de la cellule.
Le virus NS4A interagit avec ANKLE2 pour former des poches sur le réticulum endoplasmique qui agissent comme des usines à virus, a déclaré Shah. Le fait de rassembler tous les composants nécessaires à la fabrication des virus en un seul endroit rend la réplication plus efficace et aide également à cacher le virus au système immunitaire.
Notre modèle actuel est qu'ANKLE2 est vraiment important, mais pas essentiel, pour former ces poches de réplication »,
Priya Shah, professeur agrégé, départements de microbiologie, de génétique moléculaire et de génie chimique, Université de Californie, Davis
Nos cellules sont bien équipées pour combattre ces virus, mais seulement si elles parviennent à les trouver, a déclaré Fishburn.
« Zika et les virus apparentés ont développé des stratégies pour se cacher dans ces poches de réplication afin d'éviter d'être détectés. Nous pensons qu'ANKLE2 est détourné pour faciliter ce processus, et sans lui, les poches ne se forment pas aussi bien et le système immunitaire peut maintenir la réplication du virus. en échec », a déclaré Fishburn.
En collaboration avec Claudia Rückert de l'Université du Nevada à Reno, ils ont découvert que le virus Zika utilise également ANKLE2 lorsqu'il infecte les cellules de moustiques, ce qui signifie que cette interaction est importante chez les hôtes humains et insectes. Enfin, ils ont montré que le NS4A provenant d’autres virus apparentés transmis par les moustiques, notamment le virus de la dengue et le virus de la fièvre jaune, interagit avec ANKLE2 de la même manière. Tout cela suggère que l’interaction NS4A/ANKLE2 est importante pour la réplication dans un large groupe de virus transmis par les moustiques, ouvrant ainsi des voies possibles vers de nouveaux médicaments et vaccins contre ces maladies.
Si des virus beaucoup plus courants comme le virus de la dengue ciblent également ANKLE2, pourquoi ne provoquent-ils pas également la microcéphalie observée dans l’infection par le virus Zika ? Tout dépend probablement de l'emplacement. Le virus Zika est inhabituel dans le sens où il peut traverser la barrière placentaire et pénétrer dans le fœtus, où ANKLE2 est connu pour jouer un rôle important dans le développement du cerveau. La plupart des autres virus sont éloignés du fœtus grâce à la barrière placentaire.
Le travail a été soutenu par des subventions des National Institutes of Health et de la Fondation WM Keck. Les autres auteurs de l'article sont : Cole Florio, Thomas Klaessens, Neil Alvin Adia, Nicholas Lopez, Nitin Sai Beesabathuni, Sydney Becker, Liubov Cherkaschenko, Sophia Haggard Arcé, Vivian Hoang et Traci Shiu de l'UC Davis ; Brian Prince, Université du Nevada, Reno ; et Blake Richardson et Matthew Evans de la Icahn School of Medicine du Mount Sinai, New York.
