De nouvelles données de chercheurs dirigés par Majid Kazemian de l’Université Purdue réfutent les affirmations d’études récentes suggérant que le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) pourrait créer un ARN chimérique hôte-virus. Leur équipe a découvert que le SRAS-CoV-2 ne se combine pas avec le génome humain.
L’étude «Les événements chimériques hôte-virus dans les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 sont rares et artéfactuels» est disponible sous forme de pré-impression sur le bioRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à un examen par les pairs.
Sommaire
Faible probabilité d’événements HVC
Compte tenu du pourcentage élevé d’erreur associé à la création d’une bibliothèque de séquençage d’ARN, les chercheurs ont émis l’hypothèse que les événements HVC étaient improbables.
Les chercheurs ont réanalysé trois ensembles de données de séquençage d’ARN de 57 patients atteints du SRAS-CoV-2 et 64 échantillons de in vitro Cellules infectées par le SRAS-CoV-2.
Les résultats ont montré que le SRAS-CoV-2 infectait environ 20% à 70% des cellules Calu-3 et A549-ACE2.
Ils ont ensuite recherché toutes les instances combinées du génome viral et humain, ce qui indiquerait un événement HVC. Alors que les cellules Calu-3 et A549-ACE2 ont montré les pourcentages les plus élevés de lecture chimérique, cela était de 0,5 à 1% de toutes les séquences de lecture.
Lorsqu’elle a cherché à savoir si certaines régions du génome viral étaient plus enclines à fusionner, l’équipe a découvert que les lectures chimériques se produisaient davantage à l’extrémité 3 ‘du génome du SRAS-CoV-2, où se trouve la protéine virale N.
Des résultats similaires ont également été observés lors de l’examen du séquençage de l’ARN du SRAS-CoV-2, suggérant qu’une fusion du génome viral et humain est peu probable.
La dernière expérience impliquait l’amplification des séquences de SARS-CoV-2 à partir de l’ARN de cellules hôtes infectées. Alors que les séquences virales enrichies auraient dû augmenter le nombre d’événements chimériques, elles ne l’ont pas fait.
Cela suggère qu’un événement chimérique est limité par le nombre de fragments d’ARN dont l’extrémité 3 ‘est disponible.
Les chercheurs écrivent:
« Ceci est cohérent avec un modèle stochastique dans lequel les événements chimériques dépendent de la disponibilité de l’ARN matrice, c’est-à-dire que plus il y a de fragments d’ARN viral présents, plus la chance de participation à des événements chimériques est élevée. »
Une observation similaire a été faite dans des cellules infectées par le virus prélevées sur des patients infectés par COVID-19. Alors qu’une faible probabilité d’événements chimériques s’était produite, une corrélation a été observée entre le nombre de gènes viraux exprimés et le nombre d’événements chimériques.
L’enrichissement expérimental pour les fragments contenant des virus ne s’enrichit pas pour les événements HVC. (A) Présentation schématique de l’enrichissement en ARN viral à partir de cellules hôtes infectées. L’ARN cellulaire provenant de cellules infectées comprend l’ARN de l’hôte, l’ARN viral et vraisemblablement tout ARN de fusion entre le virus et l’hôte. Un pool de sondes oligo spécifiques du SRAS-CoV2 a été utilisé dans une série d’étapes de transcription inverse, de transcription in vitro et d’amplification par PCR pour amplifier les ARN viraux et les chimères virus-hôte (1) ou hôte-virus (2) potentiels (voir Méthodes). (B) Viral lit dans les bibliothèques indiquées à partir de cellules Calu-3 infectées par SRAS-CoV2 en tant que proportion du total des lectures mappées sur le génome chimérique. (C) HVC lit dans les bibliothèques indiquées à partir de cellules Calu-3 infectées par SARS-CoV2 en proportion du total des lectures mappées sur le génome de SARS-CoV2. (D) Distribution des caractéristiques génomiques dans le segment humain des événements HVC détectés après enrichissement pour les transcriptions contenant des virus. * p <0,05 par test de Wilcoxon.
Les hybrides viraux-humains ne sont pas reproductibles
Les chercheurs ont ensuite décidé d’exclure les HVC comme une caractéristique commune dans le cycle de vie du virus SARS-CoV-2. L’équipe a lu les données de séquençage de l’ARN provenant d’une série d’études indépendantes pour trouver des preuves de jonctions d’épissage exon-exon dans les événements HVC qui pourraient être transmises à un autre.
Les résultats n’ont montré aucun événement HVC reproductible dans les ensembles de données.
Pour confirmer leurs découvertes, ils ont examiné la proportion de lectures uniques dans l’ensemble de données de séquençage d’ARN qui couvrait une jonction HVC. Ils ont estimé que plus le nombre de lectures était élevé, plus il était probable qu’un HVC soit un événement isolé.
De tous les événements HVC qui ont été lus, seulement 2 à 15% avaient des lectures couvrant leur jonction. « Cela contraste clairement avec 90-95% et 40-70% des événements d’épissage connus et nouveaux, respectivement, qui ont plus d’une lecture de prise en charge. »
Sur la base de la faible probabilité de reproductibilité, les auteurs concluent que les HVC ne sont probablement rien de plus que des artefacts non biologiques.
Les artefacts sont probablement une erreur lors de la transcription de l’ARN
La façon dont les artefacts sont nés est encore un mystère, mais les chercheurs postulent qu’ils ont peut-être été créés en raison de l’enzyme transcriptase inverse, qui est sujette à l’erreur.
Pour tester cela, ils ont comparé les génomes des mouches des fruits avec de l’ARN enrichi. Environ 5% des lectures ont été attribuées au génome de la mouche des fruits. Ils ont ensuite cartographié l’ARN qui pourrait être considéré comme un hybride entre l’ARN humain et celui de la mouche des fruits.
«Puisqu’il n’y a aucune possibilité réelle d’événements de fusion biologique entre l’hôte et les ARN enrichis, nous avons considéré toutes les lectures chimériques identifiées comme des artefacts.»
En effet, environ 1% de la zone cartographiée pourrait être confondue avec des événements chimériques. Ceci est similaire aux moins de 1% d’artefacts observés dans les cellules infectées par le SRAS-CoV-2.
L’amplification de l’ARN viral n’augmente pas les événements HVC
Il était possible que les chercheurs n’aient pas pu être détectés d’événements chimériques parce que le nombre de lectures virales était faible. Pour contourner ce problème, l’équipe a développé une technique pour augmenter la fréquence de l’ARN viral avec l’idée qu’elle devrait également augmenter le nombre d’événements HVC.
Cependant, le nombre d’événements HVC n’a pas changé avec leur probabilité d’occurrence à moins de 0,05%.
Sur la base des preuves fournies, les auteurs suggèrent fortement que toute indication d’événements HVC provenant de cellules infectées par le SRAS-CoV-2 est probablement des artefacts / bruit provenant du séquençage de l’ARN.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
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