Vous, mon ami, êtes ce que les scientifiques appellent un « holobionte », un organisme composé de cellules humaines et d'une multiplicité d'espèces microscopiques vivant à l'intérieur de vous et sur votre corps.
Beaucoup de ces micro-organismes sont des bactéries. Peut-être avez-vous entendu parler de la manière dont la diversité des bactéries présentes dans votre microbiome intestinal peut affecter votre santé, du système immunitaire à l'esprit.
Mais les virus sont bien plus abondants dans votre corps. Beaucoup nous infectent brièvement, ne provoquant souvent aucun symptôme, puis persistent sous une forme inactive pour le reste de notre vie.
Les biologistes estiment aujourd'hui qu'il y a 10 fois plus de virus que de bactéries vivant en chacun de nous, soit environ 380 000 milliards. Américain scientifique rapports. Et pourtant, la manière dont cette vaste collection de virus contribue à la santé humaine et aux maladies reste en grande partie un mystère.
Les National Institutes of Health (NIH) espèrent changer cela avec un projet ambitieux appelé Human Virome Program. Il cherche à cartographier les nombreux virus qui font partie de l’écosystème du corps, de la même manière que le Human Genome Project a tracé le premier plan complet de l’ADN humain. En outre, le projet vise à comprendre comment cet ensemble de virus – connu sous le nom de virome – peut influencer la santé humaine de manière inattendue.
Les chercheurs du Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) sont des contributeurs clés à cet effort important.
« Il y a plus de virus individuels sur Terre que d'étoiles dans l'univers. Il est inévitable que nous en identifions de nouveaux », déclare Caleb Lareau, PhD, biologiste informatique à MSK, qui a récemment reçu une subvention de 5 millions de dollars sur cinq ans pour travailler sur le projet. . « Mais les grandes questions portent sur la façon dont les différents virus auxquels vous avez été exposé, combinés à votre empreinte génétique unique et à d'autres facteurs, influencent votre probabilité de développer différentes maladies, y compris le cancer. »
MSK est l'une des 16 institutions qui recevront plus de 170 millions de dollars de financement dans le cadre du programme Virome humain du Fonds commun des NIH.
La plupart des recherches sur les virus se sont concentrées sur un petit nombre de virus qui provoquent des maladies évidentes, mais beaucoup moins d'attention a été accordée aux nombreux autres virus qui coexistent avec nous et qui ne sont pas associés à des maladies connues. »
Caleb Lareau, PhD, biologiste computationnel MSK
Une mine d'or de données sur les virus
L’un des principaux résultats du projet Génome humain a été l’essor du séquençage génétique. Aujourd'hui, il est courant que les personnes atteintes d'un cancer, par exemple, fassent séquencer l'ADN de leur tumeur avec un test comme MSK-IMPACT.® pour voir si l'une des mutations génétiques de leur cancer le rendrait vulnérable à des médicaments particuliers.
« Le séquençage de ce génome humain initial a coûté environ 3 milliards de dollars », explique le Dr Lareau, chercheur au Sloan Kettering Institute de MSK. « Grâce aux progrès technologiques au cours des deux dernières décennies, le coût du séquençage du génome entier a chuté de façon spectaculaire. Cela a conduit au développement de vastes référentiels de données de séquençage de l'ADN accessibles au public, qui contiennent également l'ADN des virus qui ont été détectés. infecté chacune de ces personnes. Ce n’est que récemment que les méthodes informatiques ont été capables d’analyser correctement ces données pour comprendre systématiquement les virus.
Au cours de la subvention, le Dr Lareau et son équipe développeront des techniques pour analyser les données de séquençage de centaines de milliers d'individus afin d'identifier et de quantifier les signatures virales trouvées dans leur corps. Ces informations seront combinées avec des données connexes sur la santé, la démographie et la géographie de ces individus pour créer un « Virome humain numérique ».
En fin de compte, l’objectif sera de révéler des liens potentiels entre les infections virales dont une personne a souffert, leurs variations génétiques individuelles et les conséquences probables sur la santé.
« Chaque personne est infectée par bon nombre de ces virus courants ou « endémiques », explique le Dr Lareau. « Mais les gens réagissent différemment à la même infection. Nos approches sont conçues pour aider à découvrir comment le virome humain est profondément lié à la santé humaine. »
Comprendre les virus pour prévenir les maladies
Erin Cumming, PhD, boursière postdoctorale au Laboratoire Lareau, est enthousiasmée par son travail sur le projet. Elle espère qu’en étudiant une mine d’informations sur les virus latents chez des individus en bonne santé, ils découvriront des opportunités pour empêcher les gens de tomber malades. (Regardez sa présentation de trois minutes sur ses recherches lors du Postdoc Slam 2024 de MSK.)
L’un des virus sur lesquels se concentre le Dr Cumming est l’herpèsvirus humain 6 (HHV-6).
« C'est le seul virus que nous connaissons qui puisse s'intégrer dans les cellules reproductrices et se transmettre du parent à l'enfant », dit-elle. « Cela signifie que certaines personnes naissent avec une copie de l'ADN du virus dans chaque cellule de leur corps, où elle pourrait potentiellement être réactivée au cours de leur vie. »
Le Dr Cumming espère que les données de séquençage dans les référentiels mondiaux pourront faire la lumière sur les facteurs qui facilitent cette capacité inhabituelle à transmettre génétiquement le HHV-6.
Des recherches antérieures dirigées par le Dr Lareau ont également révélé que les infections latentes au HHV-6 peuvent être réactivées chez certains patients recevant des cellules CAR-T modifiées pour le cancer, provoquant une désorientation et d'autres symptômes. Le projet pourrait identifier des exemples inattendus similaires dans lesquels des traitements médicaux pourraient stimuler la réactivation d’infections virales latentes.
« Ce que nous construisons nous aidera à poser des questions précises sur de nombreux types de virus », ajoute le Dr Lareau.
Par exemple, le virus Epstein-Barr – un autre membre de la famille des virus de l’herpès – est l’un des virus les plus courants qui infectent les humains dans le monde. Ceux qui en tombent malades se rétablissent généralement en quelques semaines, mais un petit nombre peuvent développer plus tard une sclérose en plaques, un lymphome ou d'autres types de cancer. Les scientifiques commencent tout juste à comprendre pourquoi – et leurs résultats soulignent l’avantage potentiel du développement d’un vaccin contre le virus.
Du chevet au banc et au dos
« Nous parlons beaucoup de la nécessité de faire passer les connaissances de la recherche du laboratoire au chevet du patient », explique le Dr Cumming. « Mais il est important de boucler la boucle : apprendre ce qui est important au chevet du patient, le transmettre au laboratoire, puis appliquer ce que nous avons appris aux patients. »
L’équipe de recherche MSK sera particulièrement bien placée pour découvrir des corrélations inattendues entre les virus et les données de santé.
« Nous voulons savoir qui développe des maladies causées par différents types de virus et pourquoi », ajoute le Dr Lareau. « Ce que nous pensons découvrir, c'est plus que simplement dire que le virus A provoque la maladie B. Au lieu de cela, une infection virale, ainsi qu'un certain nombre d'autres facteurs complexes, peuvent aggraver ou protéger contre certaines maladies. Notre pari est que grâce à l'utilisation de des ensembles de données informatiques avancés et très volumineux qui nous permettent de commencer à comprendre ces constellations complexes de facteurs.
