Des chercheurs du Center for Precision Disease Modeling de la faculté de médecine de l’Université du Maryland (UMSOM) ont identifié comment une protéine spécifique du SRAS-CoV-2, le virus responsable du COVID-19, endommage les tissus cardiaques. Ils ont ensuite utilisé un médicament pour inverser les effets toxiques de cette protéine sur le cœur.
Leurs conclusions, basées sur des recherches sur les mouches des fruits et les cellules cardiaques de souris, ont été publiées le 30 septembre 2022 dans Biologie des communicationsun La nature journal.
Les personnes infectées par le COVID-19 courent un risque significativement plus élevé de développer une inflammation du muscle cardiaque, des rythmes cardiaques anormaux, des caillots sanguins, un accident vasculaire cérébral, des crises cardiaques et une insuffisance cardiaque pendant au moins un an après l’infection, par rapport à celles qui n’ont pas été infectées. infecté par le virus. Bien que les scientifiques aient rapidement développé des vaccins et des médicaments pour atténuer la gravité de la maladie COVID-19, ces thérapies ne protègent pas le cœur ou les autres organes des dommages qui peuvent être causés par une infection même bénigne.
Pour traiter les patients à long terme, nous devons d’abord comprendre le mécanisme derrière ce qui cause la maladie. Nos recherches montrent que les protéines SARS-CoV-2 individuelles peuvent chacune causer des dommages majeurs à des tissus spécifiques du corps – ; similaire à ce qui a été trouvé pour d’autres virus comme le VIH et le Zika. En identifiant ces processus de blessure dans chaque tissu, nous pouvons tester des médicaments pour voir si certains peuvent inverser ces dommages ; ces médicaments prometteurs peuvent ensuite être testés plus avant dans des études de recherche clinique. »
Zhe Han, auteur principal de l’étude et professeur, médecine, faculté de médecine de l’Université du Maryland
Le Dr Han est également directeur du Center for Precision Disease Modeling à l’UMSOM.
L’année dernière, le Dr Han et son équipe de recherche ont identifié les protéines SARS-CoV-2 les plus toxiques dans des études utilisant des mouches des fruits et des cellules humaines. Ils ont trouvé un médicament prometteur selinexor réduit la toxicité de l’une de ces protéines, mais pas de l’autre, connue sous le nom de Nsp6.
Dans leur dernière étude, ils ont découvert que Nsp6 s’est avéré être la protéine SARS-CoV-2 la plus toxique dans le cœur de la mouche. Ensuite, ils ont découvert que la protéine Nsp6 détournait les cellules de la mouche des fruits dans son cœur pour activer le processus de glycolyse, qui permet aux cellules de brûler le sucre glucose pour produire de l’énergie. En règle générale, les cellules cardiaques utilisent les acides gras comme source d’énergie, mais passent au métabolisme du sucre pendant l’insuffisance cardiaque, car ces cellules tentent de réparer les tissus endommagés. Les chercheurs ont également découvert que la protéine Nsp6 causait des dommages supplémentaires en perturbant la centrale électrique de la cellule, appelée mitochondrie, qui produit de l’énergie à partir du métabolisme du sucre.
L’équipe a ensuite bloqué le métabolisme du sucre dans les mouches des fruits et les cellules cardiaques de souris à l’aide du médicament 2-désoxy-D-glucose (2DG). Ils ont découvert que le médicament réduisait les dommages au cœur et aux mitochondries causés par la protéine virale Nsp6.
« Nous savons que certains virus détournent la machinerie cellulaire de l’animal infecté pour modifier son métabolisme afin de voler la source d’énergie de la cellule, nous soupçonnons donc que le SRAS-CoV-2 fait quelque chose de similaire. Les virus peuvent également utiliser les sous-produits du métabolisme du sucre comme éléments de base pour fabriquer plus de virus », a déclaré le Dr Han. « Nous prédisons donc que ce médicament qui ramène le métabolisme du cœur à ce qu’il était avant l’infection serait mauvais pour le virus, à la fois en coupant son approvisionnement énergétique et en éliminant les pièces dont il a besoin pour se répliquer. »
Les chercheurs ont déclaré que, heureusement, le 2DG est peu coûteux et est régulièrement utilisé dans la recherche en laboratoire. Bien que le 2DG n’ait pas été approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis pour traiter la maladie, le médicament fait actuellement l’objet d’essais cliniques pour le traitement du COVID-19 en Inde.
« Trop d’Américains qui se sont remis du COVID se retrouvent avec des maladies cardiaques dangereuses des semaines ou des mois plus tard, et nous devons apprendre les raisons fondamentales pour lesquelles cela se produit », a déclaré Mark T. Gladwin, MD., Vice-président pour les affaires médicales à l’Université du Maryland, Baltimore et John Z. et Akiko K. Bowers Distinguished Professor and Dean, UMSOM. « Avec cette recherche élucidant les voies de la protéine Nsp6, nous pouvons affiner les traitements que nous ciblons pour les recherches futures dans le but ultime d’inverser d’autres lésions cardiaques chez ces patients. »
