Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, des chercheurs de l’Université de Gand et de la KU Leuven, Belgique, ont démontré que Urtica dioïque L’agglutinine (UDA), une lectine monomère extraite des rhizomes d’ortie piquante, a inhibé la fusion cellule à cellule des variantes préoccupantes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) (COV).
Étude : Protéine de liaison aux glucides de l’ortie piquante comme inhibiteur de fusion pour les variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2. Crédit d’image : Craig Walton/Shutterstock
Sommaire
Arrière plan
Depuis les 41 premiers patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) dans la province du Hubei, en Chine, le SRAS-CoV-2 s’est rapidement développé pour devenir une pandémie mondiale avec plus de 556 millions d’infections confirmées et plus de 6,35 millions de décès en un peu plus de deux ans et un. ans et demi.
Les auteurs de l’étude actuelle ont précédemment identifié les lectines végétales comme une classe distincte de composés antiviraux. Une minuscule protéine monomérique fixant les glucides appelée UDA a été découverte dans les rhizomes des orties.
L’UDA entrave sélectivement la réplication de nombreux virus, y compris les coronavirus, dans différents types de cellules. Des études antérieures sur le virus respiratoire syncytial (RSV), le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) et le virus de la grippe ont démontré que l’UDA empêche l’entrée virale, peut-être en bloquant la fusion du virus.
Notamment, la pandémie de SRAS-CoV-2 en cours souligne la nécessité d’un agent antiviral à large spectre qui peut être utilisé immédiatement pour réduire rapidement la transmission virale lorsqu’une épidémie associée à un virus (ré) émergent se produit.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs se sont penchés sur le potentiel de l’UDA en tant que médicament antiviral à large spectre contre le SRAS-CoV-2. Déterminer si la lectine était un inhibiteur antiviral à large spectre viable nécessite de résoudre en profondeur son mode d’action précis. L’équipe a évalué l’UDA par rapport à un écran de variantes du SRAS-CoV-2 dans plusieurs types de cellules.
Initialement, la lectine végétale UDA a été évaluée par rapport au pseudotypé SARS-CoV-2. Par la suite, l’efficacité antivirale de l’UDA a été examinée contre le virus de type sauvage. L’équipe a également évalué l’UDA par rapport aux COV SARS-CoV-2 Omicron et Delta.
Pour explorer davantage la puissance antivirale de l’UDA, les chercheurs ont évalué la fonction antivirale de l’UDA dans des cellules différenciées dans des structures de type tridimensionnel (3D) exposées à l’air, connues sous le nom de cultures d’interface air-liquide (ALI). Pour identifier quelle région de la protéine SARS-CoV-2 spike (S) ou du récepteur cellulaire était responsable de l’effet antiviral de l’UDA, ils ont utilisé la résonance plasmonique de surface (SPR).
Les enquêteurs ont ensuite évalué le potentiel de l’UDA pour bloquer la fusion cellule-cellule du SRAS-CoV-2 en utilisant une plate-forme moléculaire fendue vert fluo pour mieux comprendre le foyer moléculaire précis de l’UDA à l’entrée du SRAS-CoV-2. Ils ont également déterminé quels glucides sur la protéine S étaient nécessaires pour la liaison UDA.
Résultats et conclusions
Les résultats de l’étude ont indiqué que dans les cellules A549 de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) transmembrane protéase sérine 2 (TMPRSS2), l’UDA empêche efficacement l’entrée du SRAS-CoV-2 pseudotypé avec des valeurs de concentration inhibitrice demi-maximale (IC50) variant de 0,32 à 1,22 microM.
De plus, l’UDA a inhibé la réplication de la souche précoce SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 dans les cellules Vero E6 avec une valeur IC50 de 225 nM, et les COV SARS-CoV-2 Beta, Alpha et Gamma avec une plage IC50 de 115 à 171 nM. De plus, l’UDA a une activité antivirale dans les cellules U87.ACE2+ contre les derniers COV Omicron et Delta, avec des valeurs IC50 de 0,9 et 1,6 microM, respectivement.
Fait intéressant, l’UDA a maintenu l’efficacité antivirale contre la variante SARS-CoV-2 20A.EU2 dans la gamme nanomolaire lorsqu’elle a été évaluée dans des cultures de cellules épithéliales pulmonaires primaires ALI. Selon les enquêtes SPR, l’UDA se lie à la protéine S du SRAS-CoV-2 d’une manière dépendante de la concentration, interférant peut-être avec l’adhésion cellulaire ou l’entrée virale ultérieure.
De plus, dans des études mécanistes ultérieures utilisant des tests de fusion cellule-cellule, l’UDA a empêché la fusion membranaire facilitée par la protéine SARS-CoV-2 S. Selon les recherches actuelles sur la fusion cellule-cellule, une concentration saturante d’UDA était nécessaire pour que le processus de fusion dynamique provoque un effet inhibiteur presque complet. Les scientifiques ont découvert que le potentiel inhibiteur de l’UDA diminuait de manière significative lorsque l’UDA non liée était retirée avant le début de la fusion cellule-cellule. De plus, les délétions de N-glycosylation à travers la sous-unité S2 de la protéine S chez les mutants pseudotypés du SRAS-CoV-2 n’ont pas affecté leur sensibilité aux effets antiviraux de l’UDA.
Pour conclure, le présent travail a démontré que l’UDA était un inhibiteur de fusion SARS-CoV-2 puissant et à large spectre. Les résultats de l’étude ont montré que l’UDA empêche efficacement le SRAS-CoV-2 de pénétrer dans les cellules cibles. En outre, l’observation actuelle selon laquelle l’UDA a conservé son efficacité antivirale contre divers COV du SRAS-CoV-2 montre que l’UDA devrait être considérée comme un antiviral avec un pan-caractère intrigant qui pourrait être un outil bénéfique pour lutter contre les variantes actuelles et potentielles du SRAS-CoV-2 .
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
