Un nouveau coronavirus cible des cellules sécrétoires spécifiques dans les poumons

Les virus attaquent des cellules hôtes spécifiques, ce qui peut provoquer le chaos dans le corps. Le nouveau coronavirus, maintenant appelé coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 ou SARS-CoV-2 pour faire court, infecte les cellules épithéliales respiratoires de la muqueuse pulmonaire, provoquant des difficultés respiratoires. La cause habituelle de décès de ceux qui contractent le virus est la pneumonie et le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Maintenant, une nouvelle étude a révélé que le SRAS-CoV-2 attaque spécifiquement certaines cellules progénitrices appelées cellules sécrétoires transitoires bronchiques dans les poumons.

Une équipe de chercheurs du Berlin Institute of Health (BIH), de la Charité – Universitätsmedizin Berlin et de la Thorax Clinic du Heidelberg University Hospital a identifié les cellules que le SRAS-CoV-2 attaque dans les poumons, déclenchant une inflammation généralisée des voies respiratoires. L'équipe a examiné des échantillons de patients non infectés par le virus pour voir quelles cellules des poumons et des bronches sont ciblées par le virus.

L'équipe a découvert que le récepteur du coronavirus est abondamment exprimé dans les cellules progénitrices, qui se développent en cellules des voies respiratoires bordées de cils ou de projections ressemblant à des cheveux qui éliminent le mucus et les bactéries dans les poumons. Publié dans Le Journal EMBO, l'étude met en lumière la façon dont le virus affecte les poumons et la suite de la pneumonie.

La liaison de la protéine de pointe du coronavirus (rouge) à un récepteur ACE2 (bleu) sur une cellule humaine conduit à la pénétration du virus dans la cellule, comme illustré en arrière-plan. Rendu 3D. Crédit d'image: PDB 3sci / Shutterstock

COVID-19 et les poumons

Initialement, l'équipe avait d'abord l'intention d'examiner pourquoi le cancer du poumon se produit chez les personnes qui ne fument pas. Ils ont étudié des échantillons de 12 patients atteints de cancer du poumon de la biobanque pulmonaire de Heidelberg. Les échantillons provenaient à la fois de la partie saine du poumon et de la partie cancéreuse. Ils ont également analysé les cellules des voies respiratoires de patients en bonne santé à des fins de comparaison.

Avec l'avènement de la pandémie de coronavirus, l'équipe a voulu revoir les données existantes mais non publiées.

« J'étais convaincu que les données recueillies auprès de ces patients non infectés par un coronavirus fourniraient des informations importantes pour comprendre l'infection virale », a déclaré Roland Eils, directeur fondateur du BIH Digital Health Center.

Récepteurs et cofacteurs

L'équipe voulait voir quelles cellules spécifiques le coronavirus attaque. Il était auparavant connu que la protéine de pointe du coronavirus s'attache à une enzyme 2 convertissant l'angiotensine récepteurs à la surface de la cellule. De plus, le virus a besoin d'un ou plusieurs cofacteurs pour qu'il pénètre dans les cellules.

L'équipe a utilisé la technologie de séquençage unicellulaire pour examiner les cellules des échantillons de Heidelberg. Ils ont analysé et séquencé 60 000 cellules individuelles pour déterminer si elles ont activé le gène du récepteur et des cofacteurs potentiels.

« Nous avons ensuite analysé un total de près de 60 000 cellules pour déterminer si elles ont activé le gène du récepteur et des cofacteurs potentiels, leur permettant ainsi en principe d'être infectées par le coronavirus », a déclaré Soeren Lukassen, l'un des principaux auteurs de l'étude. .

« Nous n'avons trouvé les transcrits géniques pour ACE2 et le cofacteur TMPRSS2 que dans très peu de cellules, et seulement en très petit nombre », a déclaré Lukassen.

Ils ont également découvert que des cellules progénitrices spécifiques dans les bronches sont responsables de la production des récepteurs du coronavirus. La nouvelle découverte aidera à ouvrir la voie au développement de thérapies ciblées. De plus, l'équipe a constaté que la densité des récepteurs ACE2 sur les cellules augmentait avec l'âge et était plus abondante chez les hommes que chez les femmes, ce qui explique pourquoi COVID-19 a infecté plus d'hommes et de femmes et cible davantage les personnes âgées.

La seule limite de l'étude est qu'il existe un petit échantillon pour générer des déclarations concluantes. L'équipe a déclaré qu'une étude plus approfondie était nécessaire et réalisée dans des cohortes de patients plus importantes.

« Ces résultats nous montrent que le virus agit de manière hautement sélective et qu'il dépend de certaines cellules humaines pour se propager et se répliquer », explique Eils.

« Mieux nous comprendrons l'interaction entre le virus et son hôte, mieux nous pourrons développer des contre-stratégies efficaces », a déclaré le professeur Eils.

« Nous voulons comprendre pourquoi l'infection prend une évolution bénigne chez certains patients tout en provoquant une maladie grave chez d'autres. Donc, nous allons également examiner de près les cellules immunitaires dans les tissus infectés », a-t-il ajouté.

COVID-19 se propage rapidement à travers le monde, et les scientifiques réclament de développer des thérapies pour l'infection mortelle. Le virus a infecté près de 1,5 million de personnes et tué près de 90 000 personnes dans le monde.