Une étude publiée dans la revue Rapports scientifiques explique que la vulnérabilité du pangolin à l’infection par le coronavirus pourrait être due à la pseudogénisation innée de ses gènes.
Étude : Une analyse RNA-Seq du coronavirus dans la peau du pangolin. Crédit d’image : Makabas/Shutterstock
Arrière-plan
Les pangolins sont des fourmiliers de 30 à 100 cm de long que l’on trouve en Afrique et en Asie. Les populations des huit espèces de pangolins diminuent sur ces deux continents. Quatre espèces de pangolins d’Afrique sont désormais « en danger » ou « vulnérables » ; trois espèces d’Asie de l’Est sont « en danger critique d’extinction » ; et une espèce de l’Inde est « en voie de disparition ».
Le plus grand obstacle à la conservation des pangolins est la forte sensibilité et la mortalité fréquente des pangolins en captivité dues aux infections. On pense que la pseudogénisation des gènes du système immunitaire dans le génome du pangolin est le principal facteur contribuant à une forte susceptibilité aux infections. Ces pseudogènes sont l’interféron Epsilon (IFNE), induit par l’interféron avec le domaine 1 de l’hélicase C, la GMP-AMP synthase cyclique, le stimulateur des gènes de l’interféron, le récepteur Toll-like 5 et le récepteur Toll-like 11.
Les scientifiques de l’étude actuelle ont précédemment analysé des échantillons de cerveau et de poumons d’un pangolin malais et ont détecté une infection à coronavirus qui était étroitement liée au coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’agent pathogène responsable de la maladie à coronavirus la plus récente. Pandémie de 2019 (COVID-19).
Dans la présente étude, les scientifiques ont effectué une analyse ARN-Seq du tissu cutané du pangolin pour comprendre la réponse antivirale transcriptionnelle dans la peau du pangolin, en particulier dans le contexte de l’interféron Epsilon (IFNE)-déficience, qui est une caractéristique immunitaire unique du pangolin.
Ils ont comparé les expressions de gènes différentiellement exprimés (DEG) entre la peau de pangolin infectée par le coronavirus et la peau de pangolin saine. Ils ont également comparé ces DEG avec ceux trouvés dans les poumons humains infectés par le coronavirus, car aucun ensemble de données correspondant pour la peau humaine infectée par le coronavirus n’était disponible. Comme les humains et les pangolins sont des mammifères, les scientifiques s’attendaient à certaines similitudes dans les réponses immunitaires entre les poumons humains et la peau des pangolins.
Les gènes de rétrovirus endogènes sont les restes de rétrovirus exogènes autrefois infectieux qui se sont fixés dans le génome humain ou d’autres animaux. Ils peuvent moduler le système immunitaire inné et faciliter les réponses immunitaires antivirales par divers mécanismes. Dans cette étude, les scientifiques ont également évalué comment l’expression du gène du rétrovirus endogène chez le pangolin répond à l’infection par le coronavirus, notamment dans le contexte d’un déficit en IFNE.
Observations importantes
Les scientifiques ont identifié l’ARN du coronavirus du pangolin dans la peau du pangolin malais. Ce virus est étroitement apparenté à un autre coronavirus pangolin MP789, isolé du pangolin du Guangdong. Étant donné que les deux pangolins ont été gardés au Centre de sauvetage de la faune sauvage du Guangdong, les scientifiques pensent que les deux coronavirus proviennent de la même source.
L’analyse comparative des DEG entre la peau de pangolin et les poumons humains a identifié 2 835 DEG spécifiques à la peau de pangolin, 1 527 DEG spécifiques aux poumons humains et 366 DEG partagés. Trois voies enrichies ont été identifiées dans le DEGS spécifique à la peau du pangolin. Ces voies étaient le paludisme et Staphylococcus aureus voies d’infection (régulées positivement) et voies du métabolisme de l’acide arachidonique (régulées négativement). La voie du paludisme était également régulée positivement dans les poumons humains.
Des études antérieures ont montré que les voies du paludisme sont régulées positivement après une infection par le SRAS-CoV-2 et que les médicaments antipaludiques peuvent supprimer la réplication du SRAS-CoV-2. De même, les voies de l’acide arachidonique sont connues pour avoir des effets inhibiteurs sur la réplication du coronavirus. Ainsi, les résultats de l’analyse comparative indiquent que la voie du paludisme et la voie de l’acide arachidonique peuvent servir de cibles potentielles pour contrôler l’infection par le coronavirus chez les pangolins.
Une analyse plus approfondie de l’enrichissement des voies a révélé que les voies régulées positivement dans la peau du pangolin étaient la voie du COVID-19, les voies de l’immunité et de l’inflammation (à l’exception de l’IFN), les voies de prolifération cellulaire et les voies de coagulation. Ces résultats concordent avec ceux observés chez les humains infectés par le SRAS-CoV-2. En revanche, aucun enrichissement des voies spécifiques de l’IFN n’a été observé dans la peau infectée. Cela pourrait être lié à une carence naturelle en IFNE chez les pangolins.
Des niveaux élevés d’expression de nombreux gènes de rétrovirus endogènes ont été observés dans des échantillons de peau de pangolin sain. Cela pourrait être bénéfique pour les pangolins en termes de renforcement des réponses immunitaires innées en l’absence de réponses IFNE. Cependant, dans des échantillons de peau infectés par le coronavirus, une régulation négative de ces gènes a été observée. Cela suggère que le coronavirus du pangolin pourrait supprimer l’expression du gène du rétrovirus endogène pour soutenir la réplication virale.
Importance de l’étude
L’étude détecte la réplication du coronavirus dans la peau du pangolin malais et fournit des paysages transcriptomiques de la réponse immunitaire de l’hôte à l’infection par le coronavirus. L’étude révèle également que les voies en aval des gènes perdus du système immunitaire ne sont pas régulées positivement en réponse à l’infection. Cela met en évidence que la pseudogénisation de gènes clés liés au système immunitaire peut moduler de manière significative les réponses antivirales du pangolin et le rendre sensible à l’infection par le coronavirus.
