Des chercheurs de l’école de médecine Icahn du mont Sinaï ont généré les premières cellules souches pluripotentes induites (iPSC) à partir de chauves-souris, obtenant ainsi des informations précieuses sur la relation étroite entre les chauves-souris et les virus. Cette recherche ouvre la porte à l’étude de la façon dont des virus comme le SRAS-CoV-2, qui cause le COVID-19, survivent, se propagent et échappent au système immunitaire grâce à des adaptations moléculaires à de nouveaux hôtes.
Les conclusions de l’équipe, publiées le 21 février dans Cellulepeuvent également faire la lumière sur les propriétés uniques des chauves-souris qui sous-tendent leurs remarquables défenses contre le vieillissement et le cancer.
Notre étude suggère que les chauves-souris ont développé des mécanismes pour tolérer une grande charge de séquences virales, et qu’elles peuvent avoir une relation plus entrelacée avec les virus qu’on ne le pensait auparavant. Cela prend une nouvelle pertinence étant donné qu’il a été démontré que de nombreuses espèces de chauves-souris tolèrent et survivent aux virus qui ont des taux de mortalité élevés chez l’homme, notamment le SRAS-CoV, le SRAS-CoV-2, le MERS-CoV et Marburg. La raison pourrait être une modulation de la réponse immunitaire innée des chauves-souris, ce qui en fait des hôtes de virus asymptomatiques et tolérants. »
Thomas Zwaka, MD, PhD, auteur principal, professeur de biologie cellulaire, développementale et régénérative à Icahn Mount Sinai
Les cellules souches pluripotentes induites sont créées en reprogrammant génétiquement et chimiquement des cellules cutanées ou sanguines en cellules souches nouveau-nées, qui ont le potentiel de devenir n’importe quelle cellule du corps.
Jusqu’à présent, aucun modèle cellulaire fiable n’existait pour étudier la biologie des chauves-souris ou leurs réponses aux infections virales, empêchant ainsi une compréhension plus approfondie de leurs adaptations génomiques. L’équipe de Mount Sinai aide à combler ce vide en créant des cellules souches pluripotentes induites à partir du grand rhinolophe sauvage (Rhinolophus ferrumequinum), qui est le vecteur asymptomatique le plus courant de coronavirus, y compris des virus étroitement liés au SRAS-CoV-2.
« La comparaison des CSPi de chauve-souris à d’autres mammifères nous a permis de découvrir une biologie unique des cellules souches jamais observée auparavant », note le co-auteur Adolfo García-Sastre, PhD, professeur de médecine Irene et Dr Arthur M. Fishberg et directeur du Global Health and Institut des agents pathogènes émergents à Icahn Mount Sinai. « La découverte la plus extraordinaire a été la présence de grandes vésicules remplies de virus dans les cellules souches de chauve-souris représentant les principales familles virales, y compris les coronavirus, sans compromettre la capacité des cellules à proliférer et à se développer. Cela pourrait suggérer un nouveau paradigme de tolérance au virus ainsi qu’un relation symbiotique entre les chauves-souris et les virus. »
Les chercheurs pensent que le modèle de cellules souches de chauve-souris qu’ils ont créé fournira un outil exceptionnel à la communauté scientifique. La première auteure de l’étude, Marion Dejosez, PhD, professeure agrégée de biologie cellulaire, développementale et régénérative à Icahn Mount Sinai, souligne que « les cellules souches pluripotentes ont la capacité unique de se diviser indéfiniment en culture et de se transformer en cellules et tissus immunitaires ( comme l’épithélium pulmonaire ou intestinal), ce qui les rend propices à l’édition de gènes et aux études moléculaires. »
Cette recherche, à son tour, pourrait aider à répondre à des questions aussi importantes que la façon dont les chauves-souris tolèrent les infections virales et si elles simulent génétiquement les tactiques employées par les virus pour échapper au système immunitaire, favorisant ainsi un terrain fertile pour la production de virus. Une question supplémentaire à laquelle l’étude aide à répondre est de savoir si les virus servent d’agents et d’éditeurs pleinement compétents de la biologie de l’hôte d’une manière qui en fait de riches sources d’instructions évolutives.
« Les futures recherches sur les cellules souches des chauves-souris auront un impact direct sur tous les aspects de notre compréhension de la biologie des chauves-souris, y compris les étonnantes adaptations de vol des chauves-souris et leur capacité à localiser des objets distants ou invisibles par écholocation, l’emplacement des objets réfléchis par le son, ainsi que leur extrême longévité et une immunité inhabituelle », explique le Dr Zwaka, dont le laboratoire du mont Sinaï se concentre sur des questions fondamentales concernant la biologie des cellules souches.
Les plus grands gains scientifiques, cependant, devraient être dans la virosphère des chauves-souris. « Notre étude établit une plate-forme pour mieux comprendre le rôle unique que jouent les chauves-souris parmi les mammifères en tant que réservoirs de virus », explique le Dr García-Sastre. « Et cette connaissance pourrait fournir au domaine de nouvelles informations sur la maladie et la thérapeutique tout en nous préparant à de futures pandémies. »
Cette étude a été financée par les National Institutes of Health, le National Institute of General Medical Sciences, le Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development et la Huffington Foundation,
