Un article de synthèse récent, publié dans la revue spécialisée du MDPI COVIDmet en évidence les principales caractéristiques de la variante Omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) – et examine le potentiel et les obstacles à l’utilisation des ressources marines renouvelables dans la lutte contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Étude : un bref aperçu : les ressources marines en tant qu’interventions potentielles pour la variante Omicron SARS-CoV-2. Crédit d’image : Hedvika Michnova/Shutterstock
De toutes les variantes du SRAS-CoV-2, la plus récente, connue sous le nom d’Omicron, abrite le nombre le plus important de mutations qui confèrent aux particules virales une capacité améliorée à infecter et à transmettre entre les hôtes, ainsi qu’à éviter la protection immunitaire (soit suite à l’infection ou après la vaccination).
Semblable à d’autres souches, la variante Omicron SARS-CoV-2 accède aux cellules humaines en utilisant le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la glycoprotéine de pointe pour se connecter au récepteur cellulaire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). C’est la voie la plus prometteuse pour le développement de médicaments.
Mais de nouvelles thérapies contre le COVID-19 commencent à peine à arriver sur le marché, dont beaucoup sont encore en phase de développement préclinique. Les ressources marines ont une activité importante contre les cellules cancéreuses, les virus et les bactéries ; par conséquent, leur capacité à stopper ou à traiter l’infection virale Omicron est une voie de recherche prometteuse à poursuivre.
Plus précisément, les ressources marines qui peuvent être isolées des invertébrés et cultivées dans des conditions d’élevage (telles que les éponges) sont très avantageuses par rapport aux composés synthétiques car elles sont respectueuses de l’environnement, métaboliquement compatibles et contiennent peu (ou pas) de toxines.
Dans ce bref (mais complet) aperçu, le Dr Sarah Geahchan, le Dr Herman Ehrlich et le Dr Azizur Rahman (tous affiliés à l’Université de Toronto au Canada) ont résumé les principales études et rapports explorant le SARS-CoV-2 Omicron variante dans le contexte des ressources marines.
Une comparaison de quelques mutations faux-sens clés dans la protéine de pointe des variantes précédentes du SRAS-CoV-2 et de la variante omicron. Comme le montre l’image de gauche, les variantes précédentes (c’est-à-dire la variante delta) présentaient peu de mutations favorisant l’infection virale. Vu à droite, omicron a plus de mutations, dont beaucoup fonctionnent pour augmenter l’affinité de liaison au récepteur ACE-2 de l’hôte et augmenter potentiellement la capacité d’infectivité ainsi que la transmissibilité des particules virales. Certaines mutations telles que T478K chevauchent des variantes précédentes, et certaines (c’est-à-dire E484A) sont uniques à omicron. (Créé avec BioRender.com (consulté le 19 décembre 2021)).
Composés marins et SARS-CoV-2
La propension des composés marins à inhiber et interférer avec plusieurs étapes du cycle de vie virale les rend plus avantageux par rapport aux médicaments actuels (comme le remdesivir). Le ciblage d’enzymes conservées telles que l’ARN polymérase dépendante de l’ARN du virus (RdRp) et la protéase principale et les régions conservées sur le RBD sont des lieux prometteurs pour lutter contre les variantes virales émergentes.
Un exemple notable sont des composés tels que le polyphosphate inorganique et les bromotyrosines naturelles dont il a été démontré qu’ils contiennent de multiples mécanismes d’action contre le SRAS-CoV-2 et d’autres virus. De plus, les métabolites produits par les organismes marins peuvent empêcher l’entrée virale, la réplication virale et la synthèse des protéines, interrompant ainsi complètement le cycle de vie viral.
De plus, le lambda-carraghénane est un polysaccharide présent dans les algues rouges qui peut inhiber la réplication du virus de la grippe et du SRAS-CoV-2 de manière dose-dépendante. Des études ont montré comment le lambda-carraghénane est capable d’arrêter l’entrée virale et la synthèse des protéines virales, principalement en bloquant la transcription et la traduction des protéines.
Vue d’ensemble des composés marins interférant avec le cycle de vie viral du SRAS-CoV-2. L’image représente plusieurs substances marines qui peuvent inhiber diverses étapes du cycle de vie qui peuvent être pertinentes pour le traitement.
Et puis, il y a une étude récente qui a identifié les composés bioactifs naturels dans une pléthore d’espèces d’algues marines comme de puissants inhibiteurs de la variante Omicron SARS-CoV-2. L’analyse d’amarrage moléculaire a révélé deux composés – la phlorétine et l’hexoside d’acide caféique – qui ont le pouvoir d’inhiber d’importants résidus critiques pour l’interaction du virus avec le récepteur cellulaire.
Tout compte fait, il est relativement clair que divers composés et métabolites d’algues trouvés dans d’autres organismes marins peuvent être assez efficaces contre l’infection par la variante Omicron, en attendant de futures études expérimentales pour des preuves inébranlables à ce sujet.
Le RBD de la variante delta du SARS-CoV-2 et de la variante omicron. L’image représente une comparaison des mutations présentes dans la variante delta (A) et la variante omicron (B), avec une mutation partagée à la position 478 résidus.
Défis à venir
Bien sûr, le développement potentiel de médicaments à partir des ressources marines n’est pas sans relever plusieurs défis notables. Premièrement, même si la petite échelle est respectueuse de l’environnement, comme nous l’avons mentionné précédemment, la production à grande échelle et l’approvisionnement continu en ressources peuvent avoir un effet inverse et même nuire à l’écosystème.
De plus, la plupart des études de recherche qui ont utilisé les ressources marines pour le COVID-19 et d’autres agents viraux ont été menées in vitromais nous manquons de données sur leur in vivo études d’efficacité et de sécurité, sans parler des essais cliniques qui confirmeraient leur activité antivirale réelle.
Et même si ces études commencent maintenant, elles prennent beaucoup de temps, ce qui signifie que les avantages de l’application de ces médicaments aux variantes actuelles du SRAS-CoV-2 sont plutôt limités. Pourtant, cela ne devrait pas empêcher le processus de développement, compte tenu de l’émergence potentielle de nouvelles variantes (ou même de nouveaux coronavirus).
Implications et étapes futures
Même si une quantité substantielle de connaissances a été accumulée sur la façon dont la variante SARS-CoV-2 Omicron diffère des autres variantes, de nombreux points d’interrogation doivent encore être résolus avant de pouvoir introduire de nouveaux composés basés sur les ressources marines. Il existe également une préoccupation supplémentaire concernant l’émergence potentielle d’autres souches virales.
« Le développement de composés naturels à partir de ressources marines s’avère avantageux contre les variants évolutifs du SRAS-CoV-2 en raison de leurs mécanismes d’action multiformes et de leurs résultats in vitro prometteurs », déclarent les auteurs de l’étude dans cet article publié dans la revue COVID.
« Le développement de composés qui ciblent RdRp et la protéase principale du virus, ainsi que des résidus conservés dans le RBD importants pour la liaison du récepteur ACE-2, est l’endroit où le développement de médicaments devrait se concentrer », soulignent-ils en outre.
Dans tous les cas, il est clair que les doses de vaccin de rappel sont plutôt bénéfiques dans notre lutte contre la variante SARS-CoV-2 Omicron, mais plusieurs études ont montré que le virus en évolution peut échapper à la réponse immunitaire de l’hôte. Cela ouvre par conséquent la porte à l’utilisation de différents composés trouvés dans la vie marine à notre avantage.
