Dans une récente étude publiée sur medRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont évalué l’impact de l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sur la mort cellulaire et la fusion chez des hôtes immunodéprimés.
Sommaire
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont estimé l’induction de la fusion cellulaire et de la mort lors d’une infection à long terme par le SRAS-CoV-2.
Pour évaluer la réponse immunologique à l’infection par le SRAS-CoV-2, l’équipe a isolé un virus vivant d’un patient souffrant d’une maladie avancée du virus de l’immunodéficience humaine (VIH) qui a été inclus dans la cohorte longitudinale.
La cohorte de l’étude a été échantillonnée dès que possible après le diagnostic, dans le premier mois après le diagnostic, et à intervalles de trois mois par la suite. L’équipe a effectué une réaction en chaîne par polymérase quantitative (qPCR) à l’aide d’écouvillons nasopharyngés et oropharyngés pendant six mois après le diagnostic, l’isolement du virus commençant le sixième jour après le diagnostic (J6).
L’équipe a utilisé les virus isolés pour exprimer la lignée cellulaire pulmonaire humaine H1299 qui surexprimait le récepteur ACE2. La microscopie accélérée a été réalisée avec du CO2 et des cellules à température contrôlée. Un deuxième test a été utilisé pour identifier la mort cellulaire survenant 24 heures après l’infection (hpi).
L’infection a été identifiée par coloration de la protéine de nucléocapside du SRAS-CoV-2, et la proportion de cellules infectées mortes a été mesurée par co-coloration à l’aide d’un colorant de détection de la mort. Étant donné que la fusion cellule-cellule dépend de l’expression de la protéine de pointe de surface cellulaire, les chercheurs ont examiné l’expression de pointe de surface sur des cellules infectées 18 hpi générées par un virus vivant sur une monocouche cellulaire confluente.
Résultats
L’équipe a détecté une infection continue par le SRAS-CoV-2 chez le participant atteint d’un VIH avancé. D6 a démontré une évasion immunitaire faible à modérée dans les échantillons de plasma prélevés sur des personnes convalescentes qui avaient précédemment signalé une infection par la souche de type sauvage du SRAS-CoV-2 ou les variantes bêta ou delta. Cependant, D190 a démontré une évasion immunologique plus large de la souche ancestrale et des anticorps neutralisants induits par la variante Delta.
L’étude phylogénétique a révélé un schéma compatible avec l’évolution d’une seule infection virale ancestrale. Les isolats viraux obtenus à J6, J20, J34, J106 et J190 ont révélé des altérations de la pointe ainsi que d’autres gènes viraux par rapport à la souche ancestrale. Notamment, la mutation d’échappement à la neutralisation E484K et de nombreuses autres variantes étaient présentes dans D6, tandis que les mutations d’échappement à la neutralisation K417T et F490S51 étaient présentes dans D190.
Les cellules non infectées ont proliféré jusqu’au point de confluence avec peu de signes de mort cellulaire et de fusion cellulaire. D’autre part, les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 de type sauvage ont présenté une fusion cellulaire ainsi qu’une mort cellulaire et/ou une absence de division cellulaire 12 hpi. Ces changements semblaient moins significatifs dans les cellules infectées par Omicron BA.1 et les premiers isolats D6. Cependant, par rapport à BA.1 et D6, l’isolat D190 de six mois plus tard présentait une fusogénicité et des propriétés cytotoxiques/cytostatiques plus élevées.
La quantification des fusions dans de nombreuses expériences distinctes a révélé que la fréquence des fusions dans les cultures de cellules non infectées était faible et ne s’améliorait pas avec le temps. L’infection par le virus D614G a augmenté la fréquence de fusion cellulaire, avec environ 40 % des noyaux cellulaires fusionnant 36 hpi. Le nombre de fusions a été systématiquement réduit avec l’infection BA.1, atteignant moins de la moitié de celui de l’infection D614G.
En comparant l’infection BA.1 à celle du virus ancestral, l’équipe a constaté que si la proportion de cellules infectées était comparable et quelque peu plus élevée dans BA.1 que dans le virus ancestral, la proportion de cellules infectées colorées positivement pour le colorant de détection de la mort était significativement plus faible en BA.1.
L’équipe a remarqué que les pointes de surface étaient facilement détectables dans les cellules non perméabilisées. D’autre part, la protéine de nucléocapside n’a pas été trouvée à la surface des cellules, malgré ses quantités élevées suite à la perméabilisation. L’expression de pointe des deux isolats viraux ancestraux était comparable. L’infection par BA.1 a entraîné une réduction drastique de la surface cellulaire, tandis que l’infection par BA.5 a entraîné une légère augmentation des niveaux. L’infection D190 avait un pic de surface considérablement plus faible que les isolats de virus ancestraux, tandis que l’infection D6 avait un pic de surface plus élevé.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que le virus présente des phases relativement précoces de l’infection, entraînant une fusion et une mort cellulaires à des niveaux comparables à l’infection par le SRAS-CoV-2 Omicron BA.1. Néanmoins, le virus qui a évolué au cours des six mois d’infection a présenté une fusogénicité à des niveaux intermédiaires entre les infections de type sauvage et BA.1, tandis que l’induction de la mort cellulaire était plus similaire à celle de l’infection D614G. Cela indique que selon ces paramètres, le virus n’a pas présenté d’atténuation au cours de son évolution.
*Avis important
medRxiv 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.
