Alors que l'été se lance dans la vitesse complète et que les gens passent plus de temps à l'extérieur, il y a une chose dans l'esprit de beaucoup de gens – les tiques. La saison des tiques commence plus tôt et dure plus longtemps, et les tiques apparaissent dans des zones qu'ils n'ont jamais été trouvées auparavant, élargissant le risque de virus transmis par les tiques.
Un virus émergeant à tis-tick en Amérique du Nord – y compris en Pennsylvanie – est le virus Powassan (POWV), qui peut provoquer l'encéphalite, les convulsions, la paralysie et le coma. Les taux d'infections POWV ont augmenté ces dernières années et actuellement, aucun traitement n'est disponible, selon Joyce Jose, professeur agrégé de biochimie et de biologie moléculaire à Penn State.
« Nous ne savons pas grand-chose sur la structure de ce virus, mais nous devons connaître la structure afin de trouver des stratégies pour traiter et prévenir l'infection », a déclaré Joyce, expliquant que son équipe, qui comprend des chercheurs de Penn State, de l'Université du Minnesota et du Département américain de l'agriculture, a construit une structure 3D haute résolution, 3D de Powv. Ils ont publié leurs résultats aujourd'hui (9 juillet) dans la revue Science Advances.
Powv est membre de la famille des Flaviviridae, qui comprend les virus de la dengue et de la dengue et de la fièvre jaune. Il est transmis par des vecteurs, qui sont des organismes vivants qui portent le virus et infectent d'autres organismes. Dans ce cas, les vecteurs sont des tiques.
Parce que POWV peut causer de graves problèmes de santé, il a été difficile pour les chercheurs de l'étudier sous sa forme naturelle, a déclaré Joyce. En règle générale, ils inactivent le virus en le modifiant avec des produits chimiques ou de la lumière ultraviolette. Cependant, ces processus endommagent souvent le virus, ce qui rend difficile la détermination de sa structure à haute résolution, a-t-elle expliqué.
Au lieu de cela, l'équipe a utilisé une mère porteuse pour étudier POWV. En utilisant le virus du vaccin contre la fièvre jaune, une souche affaiblie du virus de la fièvre jaune qui est moins infectieuse, ils ont échangé deux gènes protéiques et les ont remplacés par deux gènes qui codent pour les protéines structurelles trouvées à la surface de POWV. Ces protéines – protéines d'enveloppe et protéines membranaires – sont disposées à la surface de POWV dans un motif de type héristier. C'est une pratique standard et sûre qui a été utilisée pour étudier la structure de surface d'autres types de virus, a déclaré Joyce.
Ils ont ensuite imaginé le virus dans l'installation de microscopie cryo-électronique (cryo-EM) de Penn State. Cryo-EM est une technique qui permet aux chercheurs de déterminer la structure 3D des protéines et des virus à une résolution atomique proche. Avec Cryo-EM, les chercheurs peuvent voir chaque molécule du virus, permettant à l'équipe de capturer tous les angles et de le reconstruire dans une structure 3D avec les détails des protéines de surface.
Quand j'ai commencé mes recherches, les virus ressemblaient à des blobs parce que la résolution était si faible. Maintenant, nous savons comment chaque molécule se trouve à la surface, ainsi que celles qui sont plus exposées et accessibles. «
Joyce Jose, professeur agrégé de biochimie et de biologie moléculaire, Penn State
Comprendre la structure du virus est nécessaire pour comprendre la transmission virale, quelque chose que Joyce a dit n'est pas bien compris. Fait intéressant, a-t-elle noté, l'équipe a constaté que le type d'hôte par le virus transmet n'est pas déterminé par les protéines structurelles à la surface du virus mais par les protéines non structurales du virus.
« Une chose que nous avons apprise, c'est que les virus qui sont transmis par les moustiques ne peuvent pas être transmis par les tiques et vice versa, mais nous ne comprenons pas ce qui les empêche de transmettre des transmissions », a-t-elle déclaré. « Savoir à quoi ressemble le virus – quelles sont les protéines à la surface – est la première étape. Il peut éclairer les interactions virus-hôte et virus-vecteur et comment les empêcher. »
Les vaccins et les traitements ciblent généralement les protéines de surface, de sorte que la révélation de ces détails visuels pourrait potentiellement éclairer les thérapies futures, a déclaré Joyce. Ensuite, l'équipe prévoit de continuer à examiner les facteurs qui influencent la transmission des virus.
Les autres auteurs de Penn State sur le journal incluent Ibrahim Moustafa, Sung Hyun Cho et Anqi Wang. Le premier auteur Sayan Das a obtenu un diplôme d'études supérieures à Penn State et l'auteur principale Susan Hafenstein était à Penn State au moment de la recherche; Ils sont maintenant à l'Université du Minnesota. Dana Mitzel du Département américain de l'Agriculture a également contribué au journal.
Le financement des National Institutes of Health et du Département américain de l'Agriculture a soutenu ce travail.
