Un groupe de minuscules ARN qui devraient attaquer le virus causant le COVID-19 lorsqu'il essaie d'infecter le corps diminue avec l'âge et les problèmes de santé chroniques, une diminution qui explique probablement pourquoi les personnes âgées et celles ayant des conditions médicales préexistantes sont des populations vulnérables, selon les enquêteurs rapport.
Les microARN jouent un rôle important dans notre corps dans le contrôle de l'expression des gènes, et sont également en première ligne lorsque les virus envahissent, s'accrochent et coupent l'ARN, le matériel génétique du virus, explique le Dr Sadanand Fulzele, chercheur vieillissant au Département de médecine et Center for Healthy Aging du Medical College of Georgia de l'Université Augusta.
Mais avec l'âge et certaines conditions médicales chroniques, le nombre de microARN attaquants diminue, ce qui réduit notre capacité à répondre aux virus, explique le Dr Carlos M. Isales, codirecteur du MCG Center for Healthy Aging et chef de la Division MCG d'endocrinologie, Diabète et métabolisme.
Tout comme le fait de ne pas avoir suffisamment de troupes sur le terrain dans une véritable guerre, le coronavirus est alors mieux en mesure de faire ce qu'il fait naturellement, ce qui détourne notre machinerie cellulaire afin qu'il puisse se reproduire, disent les chercheurs qui rapportent dans la revue Vieillissement et maladie ce qui semble être un microARN clé impliqué dans la réponse à ce virus. Ils ont pour objectif à plus long terme d'identifier les plus gros frappeurs et de reconstituer ces troupes.
Ils ont examiné la séquence d'ARN de deux coronavirus, le SRAS, qui a fait surface en 2002, et le SRAS-CoV-2, qui provoque COVID-19, et la séquence des microARN qui semblaient attaquer le virus, puis ont utilisé une simulation informatique pour trouver ce qui s'emboîterait logiquement comme des pièces de puzzle.
Leur examen comprenait quatre échantillons de SRAS et 29 échantillons de SARS-CoV-2, prélevés entre janvier et avril 2020 sur cinq continents couvrant 17 pays des États-Unis en Allemagne et en Thaïlande.
Ils ont trouvé 848 microARN qui ciblent le génome du SRAS et 873 microARN qui ciblent le génome du SRAS-CoV-2. Ils ont trouvé 558 des microARN combattant le SRAS également présents dans le SRAS-CoV-2, tandis que 315 microARN étaient uniques au SARS-CoV-2 et 290 étaient uniques au SRAS.
Les microARN les plus compétents pour attaquer le SRAS-CoV-2 ont montré plus de 10 sites cibles et pourraient finalement être jugés les plus compétents pour lutter contre le virus, qui, en quelques mois, a changé une grande partie du fonctionnement du monde.
Ils ont également constaté que les microARN ciblant le SRAS-CoV-2 étaient associés à plus de 72 processus biologiques – de la production de molécules à la réponse immunitaire – et que beaucoup sont connus pour devenir dérégulés et / ou diminuer en nombre avec l'âge et avec les conditions médicales sous-jacentes comme le diabète et les maladies cardiovasculaires, un facteur probable de l'augmentation de la présentation de la maladie et des taux de mortalité observés chez ces personnes, disent les enquêteurs.
Un exemple est les microARN comme miR-15b-5p, qui a une affinité élevée pour le SRAS-CoV-2, mais qui sont régulés à la baisse dans la maladie coronarienne, explique l'auteur correspondant Fulzele. Chez les personnes saines et plus jeunes, ces microARN dont la nature est de se lier au virus sont plus aptes à faire comme ils le devraient et à empêcher leur réplication, ajoute-t-il.
Dans les 29 échantillons mondiaux de SARS-CoV-2, 19 avaient des microARN identiques, ce qui indique que le virus a une présence assez uniforme à l'échelle internationale et que tout traitement ou vaccin efficace devrait avoir un large impact, dit Isales.
Les prochaines étapes comprennent des études sur des animaux de culture et de laboratoire pour s'assurer que les résultats sont cohérents avec l'analyse informatique des microARN humains dans cette étude.
« La caractéristique la plus importante et la plus frappante de COVID-19 est l'augmentation du taux de létalité chez les personnes âgées », écrivent les enquêteurs, le CDC signalant que près de la moitié des patients nécessitant une hospitalisation sont âgés de 65 ans et plus, et ces personnes plus âgées représentent environ 80% des décès. Fulzele, Isales et leurs collègues voulaient en savoir plus sur pourquoi.
Mon point de vue est qu'il existe un ensemble clé de microARN qui sont importants pour déclencher cette réponse anormale, pour rendre les patients plus âgés plus vulnérables. Nous examinons les microARN en général, mais il existe un sous-ensemble spécifique qui est clé. La question est de savoir si nous pouvons les cibler en tant que thérapie. «
Dr Carlos M. Isales, auteur principal de l'étude et codirecteur du Centre MCG pour un vieillissement en santé
Les cocktails de micro-ARN clés multiples, potentiellement administrés par le nez, pourraient aider à restaurer des niveaux suffisants des principaux combattants du virus, selon les enquêteurs.
Ils se dirigent déjà vers la production de microARN synthétiques qui pourraient compléter cette ligne de front affaiblie par l'âge ou la maladie, dit Fulzele.
Les futures études comprennent également la détermination du microARN qui aurait le plus d'impact en tant que thérapie d'appoint, par exemple avec le médicament remdesivir, actuellement à l'étude pour COVID-19, qui vise à empêcher le piratage par le virus de la machinerie cellulaire saine.
Une autre question à se poser est de savoir si certaines personnes plus jeunes, qui sont également gravement malades par l'infection par le SRAS-CoV-2, ne produisent déjà pas un nombre suffisant de certains des microARN protecteurs clés, dit Isales.
Le microARN présent dans les cellules de notre corps cible généralement à la fois la région 3'-UTR (trois premières régions non traduites) du virus, la section d'ARN messager qui contient des régions régulatrices qui influencent l'expression des gènes et la fonction des protéines, ainsi que le codage région qui produit finalement une protéine, à moins qu'elles ne soient plus nombreuses.
«Normalement, vos cellules immunitaires entreraient et les détruiraient, mais vous avez cette charge virale importante alors qu'elles continuent de se répliquer et vous avez toute cette réponse inflammatoire abrupte», explique Isales, ce qui se traduit finalement par des tempêtes de cytokines qui aident à détruire plutôt qu'à protéger les organes . Il pense que le nombre réduit de micro-ARN essentiels au corps attaquant le virus est un catalyseur de la catastrophe qui peut suivre.
Les séquences du SRAS et du SARS-CoV-2 utilisées dans l'étude ont été reçues du Centre national d'information sur les biotechnologies et du GISAID, une initiative internationale pour partager les données des virus de la grippe et de la souche SARS-CoV-2.
La séquence du génome du SRAS et du SARS-CoV-2 a été extraite de GenBank, la base de données des séquences génétiques des National Institutes of Health. Les scientifiques ont utilisé toute la séquence du génome viral pour l'analyse des cibles de microARN.
Le SRAS, ou syndrome respiratoire aigu sévère, est apparu pour la première fois en Chine et s'est propagé dans le monde entier, mais s'il était plus mortel que le coronavirus actuel, il n'était pas aussi infectieux, donc moins de personnes sont finalement décédées que succombent au COVID-19, explique Isales.
Dans le monde, 8 098 personnes ont été infectées par le SRAS et 774 sont décédées, selon les Centers for Disease Control and Prevention. Vers la fin de la première semaine de mai, près de 1,3 million de cas de SRAS-CoV-2 ont été confirmés aux États-Unis seulement et plus de 76 000 décès.
Les personnes de 65 ans et plus et les personnes de tout âge ayant des problèmes de santé sous-jacents sont considérées comme présentant un risque plus élevé de maladie grave due à COVID-19, selon les Centers for Disease Control and Prevention.
Les conditions médicales sous-jacentes incluent des problèmes comme des maladies cardiaques graves, une maladie pulmonaire chronique et un asthme modéré à sévère, et des personnes dont le système immunitaire est affaibli, comme les personnes atteintes d'un cancer ou qui ont subi une greffe d'organe, selon le CDC. L'obésité, le diabète, les maladies rénales chroniques nécessitant une dialyse et les maladies du foie sont parmi les autres conditions.
La source:
Collège médical de Géorgie à l'Université Augusta
