Les virus de la grippe ont un impact énorme aux États-Unis, avec environ 25 millions de maladies et 18 000 décès au cours de la seule saison grippale 2022-23. Cependant, la majorité des particules virales ne sont pas infectieuses ou ne sont que partiellement infectieuses. Comment, alors, deviennent-ils un virus aussi contagieux et mortel ?
Michael Vahey, professeur adjoint de génie biomédical à la McKelvey School of Engineering de l’Université de Washington à St. Louis, prévoit d’étudier comment deux protéines à la surface du virus de la grippe influencent le nombre de virus qui pénètrent dans une cellule et comment l’infection se propage avec un coût de près de 2 $. millions de subvention de cinq ans des National Institutes of Health (NIH).
Une particule virale ne peut pas propager une infection par elle-même – elle doit être absorbée par une cellule où elle peut commencer à se répliquer et à faire des copies du génome viral et des protéines. Lorsque deux virus ou plus pénètrent dans la même cellule, ils peuvent parfois travailler ensemble pour créer de nouveaux virus plus efficacement. Dans cette recherche, Vahey examinera la fréquence à laquelle cela se produit et comment cela varie en fonction de la « viscosité » du virus, ou de sa capacité à se fixer à la surface de nouvelles cellules pour les infecter.
Vahey étudiera deux protéines virales particulièrement importantes dans ce processus : HA et NA. Alors que HA se lie aux sucres à la surface des cellules, NA aide à éliminer ces sucres. La compétition entre ces deux protéines détermine dans quelle mesure les particules virales se fixent aux nouvelles cellules, a déclaré Vahey. C’est la première phase d’une invasion virale.
Si un virus est collant, lorsqu’il émerge d’une cellule infectée, il peut rapidement s’attacher à une nouvelle à proximité, créant une zone où le virus est très concentré. En comparaison, les virus moins collants peuvent avoir tendance à se propager davantage, infectant potentiellement plus de cellules, mais avec moins de virus par cellule. L’idée centrale de notre projet est que la viscosité du virus détermine la fréquence à laquelle vous avez une co-infection et la facilité avec laquelle un virus peut se compléter.
Michael Vahey, professeur adjoint de génie biomédical, McKelvey School of Engineering, Université de Washington à St. Louis
Vahey a déclaré que dans des circonstances normales, HA et NA seraient en équilibre pour la plupart des virus humains.
« Pour qu’un virus se propage efficacement, l’un ne peut pas dominer l’autre », a-t-il déclaré. « Mais l’équilibre peut être rompu lorsque des virus pénètrent dans une nouvelle espèce hôte ou lorsqu’ils mutent pour éviter les anticorps. »
Pour la recherche, Vahey collaborera avec Steven L. Brody, MD, le professeur Dorothy R. et Hubert C. Moog de maladies pulmonaires en médecine et professeur de médecine et de radiologie à la faculté de médecine de l’Université de Washington, pour utiliser la trachée humaine différenciée cellules qui ressemblent étroitement à la surface des voies respiratoires humaines. Ces cellules possèdent des cils mobiles, de minuscules structures ressemblant à des cheveux qui battent en rythme pour balayer le mucus produit par d’autres cellules. Les cils et le mucus peuvent également influencer la façon dont les virus se propagent dans leur environnement.
« Notre objectif à long terme est de pouvoir prédire comment un certain ensemble de mutations dans une protéine ou l’autre pourrait se manifester dans la façon dont le virus se propage dans les voies respiratoires humaines », a déclaré Vahey. « Je pense que cela nous mettrait dans une meilleure position pour comprendre quelles combinaisons de mutations nous devons nous préoccuper davantage et lesquelles pourraient être moins susceptibles de causer des problèmes. »
