Dans un article récent publié dans Virusles chercheurs ont exploré l’activité antivirale de la protéine plasmatique séminale bovine PDC-109 contre divers virus de mammifères, dont le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Sommaire
Arrière plan
Le contact sexuel est l’un des principaux modes de transmission d’un grand nombre d’agents pathogènes bactériens et viraux, et les maladies et infections sexuellement transmissibles ont provoqué des affections graves et parfois mortelles chez l’homme. Compte tenu de l’abondance de virus dans le liquide séminal, il est raisonnable de supposer que les hôtes ont développé des contre-mesures contre la menace des maladies sexuellement transmissibles.
Des études ont révélé que le plasma séminal de mammifère contient des composants antiviraux tels que les défensines, la clustérine et les protéines de lactoferrine, qui sont censées protéger les spermatozoïdes contre les virus à l’intérieur du tractus génital. Il a été démontré qu’une de ces protéines, PDC-109 (également appelée BSP-1/2), inhibe l’infection par le virus de la grippe.
Pendant la fécondation, le PDC-109 se lie aux phospholipides contenant de la choline de la membrane du sperme, ce qui entraîne une cascade de processus qui conduisent le sperme à se lier avec succès à l’épithélium oviductal. On pense que l’inhibition du virus de la grippe par le PDC-109 est un processus similaire, le PDC-109 se liant aux phospholipides contenant de la choline sur la membrane virale et cellulaire cible. L’efficacité du PDC-109 contre d’autres virus de mammifères reste à explorer.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, l’équipe de chercheurs a étudié l’action inhibitrice du PDC-109 à l’aide de pseudovirus portant la glycoprotéine du virus de la stomatite vésiculeuse (VSVg) ou la protéine de pointe du SARS-CoV-2 (VSV*SARS CoV-2). Ces deux virus non apparentés ont été utilisés pour tester si les propriétés antivirales du PDC-109 étaient spécifiques à un pathogène ou panvirales. L’utilisation de pseudovirus élimine le besoin de méthodes de biosécurité strictes et d’installations confinées sans compromettre le virus présentant une entrée cellulaire authentique et d’autres processus cellulaires spécifiques aux agents pathogènes.
Les propriétés antivirales du PCD-109 contre les virus rapporteurs pseudotypés VSVg (VSV * DG-fLuc) ont été testées à l’aide de plasma séminal de taureau délipidé (dSP) contenant du PDC-109 et d’autres protéines, qui pourraient favoriser ou entraver l’action antivirale du PDC-109. Les chercheurs ont également testé la capacité du PDC-109 à réduire la charge d’infection dans les infections SARS-CoV-2 vivantes.
La cytométrie en flux a été utilisée pour évaluer les niveaux d’infection dans les cellules cibles transduites par VSV*DG-fLuc. Les titres viraux de SARS-CoV-2 ont été déterminés à l’aide de tests mesurant la dose infectieuse de culture tissulaire à 50 % (TCID50). De plus, la quantification du SRAS-CoV-2 a été réalisée à l’aide d’un dosage immuno-enzymatique in-cell (In-Cell ELISA).
Résultats
Les résultats ont rapporté une inhibition panvirale dose-dépendante significative par PDC-109. Des concentrations micromolaires élevées de PDC-109 ont éliminé les infections à VSV*SARS CoV-2, mais l’application prolongée de PDC-109 a également entraîné une cytotoxicité significative. Notamment, des durées de traitement au PDC-109 de deux heures ou moins ont entraîné une suppression virale efficace sans dommage cellulaire détectable.
De plus, l’amorçage avec PDC-109 n’a pas entraîné la suppression des infections VSV*SARS CoV-2. Pourtant, l’ajout de PDC-109 aux cellules transduites a provoqué la suppression de l’infection, ce qui indique que l’action antivirale du PDC-109 s’exerce uniquement pendant les infections virales.
Des expériences avec différentes lignées cellulaires pour tester la cytotoxicité ont suggéré que des facteurs cellulaires exprimés différemment pourraient moduler les effets toxiques du PDC-109, et la sérine protéase TMPRSS2 pourrait potentiellement réduire les effets toxiques du PDC-109 sans modifier ses propriétés antivirales.
Dans les infections vivantes, le PDC-109 a inhibé le SRAS-CoV-2 à environ 50 % de la concentration maximale sans affecter la viabilité cellulaire. De plus, le PDC-109 a supprimé de manière significative les infections à VSV*DG-fLuc, et les expériences avec le dSP ont donné des résultats similaires, indiquant que le PDC-109 est le facteur antiviral dominant dans le plasma séminal.
Les auteurs ont spéculé sur divers mécanismes moléculaires qui pourraient expliquer les effets antiviraux du PDC-109. L’absence de suppression virale dans les cellules amorcées par le PDC-109 a remis en question l’hypothèse selon laquelle le PDC-109 inhibe l’attachement viral en se liant à la membrane virale ou cellulaire. Une autre hypothèse a proposé que l’interaction de PDC-109 avec des lipides contenant de la phosphorylcholine dans la membrane virale ou cellulaire ou le domaine Fn II de la membrane virale pourrait jouer un rôle dans son action antivirale. L’inhibition de l’infection par PDC-109 lorsqu’il est ajouté aux cellules transduites a également suggéré la suppression de la réplication virale en aval.
Conclusion
Pour résumer, la protéine plasmatique séminale PDC-109 a présenté des propriétés pan-antivirales dose-dépendantes contre les virus rapporteurs pseudotypés de la protéine de pointe VSVg et SARS-CoV-2. Les actions inhibitrices de PDC-109 comprenaient la prévention de l’entrée et de la réplication virales. Une exposition prolongée a entraîné une cytotoxicité, qui peut être atténuée en limitant la durée du traitement. Cependant, l’activité antivirale du PDC-109 n’accorde pas une protection de longue durée.
Les propriétés et les mécanismes cytotoxiques doivent être étudiés plus avant pour faire du PDC-109 une option de traitement antiviral viable. De plus, le mécanisme inhibiteur du PDC-109 n’est pas clair non plus et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre complètement comment le PDC-109 exerce son activité antivirale. Compte tenu de l’abondance de composants plasmatiques séminaux due à l’industrie des animaux de ferme, des produits laitiers et de l’élevage, les résultats de cette étude indiquent de nouvelles avenues potentielles pour le développement de médicaments antiviraux et antibactériens.
