Les organoïdes cutanés offrent une plateforme puissante pour la découverte de médicaments dans la lutte en cours contre le virus anciennement connu sous le nom de variole du singe.
Un nouveau système modèle pour étudier les infections par le virus mpox en laboratoire fournit des informations précieuses sur les mécanismes d’attaque du virus sur les cellules de la peau, offrant ainsi un catalyseur potentiel dans la quête de découverte de médicaments innovants pour lutter contre ce pathogène émergent.
Une équipe de recherche internationale comprenant des scientifiques de KAUST a démontré que la peau humaine cultivée en laboratoire – des structures 3D dérivées de cellules souches appelées organoïdes – peut faciliter efficacement la réplication active du virus mpox, le virus anciennement connu sous le nom de virus de la variole du singe, qui s’est propagé rapidement lors d’une crise majeure. épidémie en 2022.
« Les chercheurs peuvent désormais utiliser ce modèle pour étudier comment le virus mpox provoque des maladies et tester de nouveaux traitements », explique Intikhab Alam, bioinformaticien qui a contribué à l’étude avec son collègue Roberto Incitti, tous deux de KAUST.
Les personnes infectées par le virus mpox développent généralement des éruptions cutanées et des lésions cutanées, entraînant souvent des cicatrices et une défiguration – et les organoïdes cutanés cultivés en laboratoire aident désormais à montrer pourquoi.
Alam et Incitti de KAUST ont collaboré avec Qiuwei Abdullah Pan et son équipe du centre médical universitaire Erasmus MC de Rotterdam pour signaler que le virus s’installe à l’intérieur des kératinocytes, le type cellulaire prédominant dans la couche externe de la peau. Là, le virus subit ses quatre étapes d’assemblage, un processus que les chercheurs ont pu observer sous des microscopes à haute puissance.
Les analyses d’expression génique menées par les chercheurs ont révélé que de nombreux gènes viraux sont activés dans les jours qui suivent l’infection. Cette activation, à son tour, semble induire des changements dans les cellules hôtes, entraînant des altérations de l’activité de plusieurs gènes humains associés à l’immunité et à la mort cellulaire.
Ces altérations génétiques compromettent probablement la barrière protectrice de la peau, entraînant les lésions caractéristiques observées chez les personnes infectées.
Les effets observés pourraient être inversés grâce à l’utilisation d’un médicament antiviral appelé tecovirimat. Dans les organoïdes infectés, ce médicament s’est avéré très efficace pour arrêter la réplication du virus et contrecarrer la subversion des cellules hôtes.
Les résultats valident le potentiel inhibiteur du mpox du tecovirimat, un médicament approuvé pour traiter les infections par le virus de la variole associé. Ils soulignent également le potentiel du système organoïde en tant que plate-forme polyvalente permettant de rechercher de nouvelles substances présentant des propriétés similaires.
Notamment, l’impact du mpox s’étend au-delà des problèmes liés à la peau. Dans les cas graves, le virus peut faire des ravages sur les organes internes. La même équipe de recherche affiliée à KAUST a précédemment développé un système organoïde rénal conçu pour étudier les infections par mpox dans les tissus rénaux. D’autres groupes ont étudié la dynamique du mpox au sein des organoïdes du côlon et du cerveau.
Ces études se complètent toutes en modélisant l’infection dans différents tissus et avec différents types de manifestations de la maladie.
Roberto Incitti
Collectivement, les efforts sur les modèles organoïdes – que les chercheurs de KAUST et leurs collaborateurs étendent désormais également à d’autres systèmes d’infection virale – devraient « aider à combattre l’épidémie actuelle de mpox et à améliorer la préparation à une pandémie future », déclare Incitti.
