Alors que le virus VIH glisse à l’extérieur d’une cellule humaine pour s’ancrer et éventuellement injecter sa cargaison mortelle de code génétique, il y a un moment incroyablement bref au cours duquel un minuscule morceau de sa surface s’ouvre pour commencer le processus d’infection.
Voir cette structure s’ouvrir et se fermer en quelques millionièmes de seconde donne aux enquêteurs du Duke Human Vaccine Institute (DHVI) une nouvelle approche de la surface du virus qui pourrait conduire à la production d’anticorps largement neutralisants pour un vaccin contre le SIDA. Leurs conclusions paraissent le 2 février dans Science Advances.
Être capable d’attacher un anticorps spécifiquement à cette petite structure qui l’empêcherait de s’ouvrir serait la clé. Leurs conclusions paraissent le 2 février dans Avancées scientifiques.
La partie mobile est une structure appelée glycoprotéine d’enveloppe, et les chercheurs sur le SIDA tentent de la comprendre depuis des années car elle constitue un élément clé de la capacité du virus à s’ancrer sur un récepteur des lymphocytes T appelé CD4. De nombreuses parties de l’enveloppe se déplacent constamment pour échapper au système immunitaire, mais les immunogènes des vaccins sont conçus pour rester relativement stables.
Tout ce que tout le monde a fait pour tenter de stabiliser cette (structure) ne fonctionnera pas, à cause de ce que nous avons appris. Ce n’est pas qu’ils aient fait quelque chose de mal ; c’est juste que nous ne savions pas que ça se déplaçait de cette façon. »
Rory Henderson, auteur principal, biologiste structural et professeur agrégé de médecine au DHVI
Ashley Bennett, chercheuse postdoctorale et co-auteure de l’étude, propose une explication : alors que le virus cherche son meilleur point d’attache sur une cellule T humaine, le récepteur CD4 de la cellule hôte est la première chose à laquelle il s’accroche. Cette connexion est ce qui déclenche ensuite l’ouverture de la structure de l’enveloppe, ce qui à son tour expose un site de liaison au co-récepteur « et c’est l’événement qui compte réellement ».
Une fois que les deux molécules du virus sont liées à la membrane cellulaire, le processus d’injection de l’ARN viral peut commencer. « S’il pénètre dans la cellule, votre infection est désormais permanente », a déclaré Henderson.
« Si vous êtes infecté, vous avez déjà perdu la partie car il s’agit d’un rétrovirus », reconnaît Bennett.
La structure mobile qu’ils ont trouvée protège le site de liaison sensible au co-récepteur du virus. « C’est aussi un loquet qui l’empêche de jaillir jusqu’à ce qu’il soit prêt à le faire », a déclaré Henderson. Le maintenir verrouillé avec un anticorps spécifique arrêterait le processus d’infection.
Pour observer les parties virales dans divers états ouverts, fermés et intermédiaires, Bennett et Henderson ont utilisé un accélérateur d’électrons au laboratoire national d’Argonne, à l’extérieur de Chicago, qui produit des rayons X dans des longueurs d’onde capables de résoudre quelque chose d’aussi petit qu’un seul atome. Mais cet équipement partagé et coûteux est très demandé. Les chercheurs sur le SIDA se sont vu attribuer trois blocs de 120 heures avec le synchrotron pour tenter d’obtenir autant de données que possible lors de séances marathon. « En gros, vous continuez jusqu’à ce que vous n’en puissiez plus », a déclaré Bennett.
Des recherches antérieures menées ailleurs avaient soutenu que les anticorps étaient conçus pour les mauvaises formes du virus et ce travail montre que c’était probablement exact.
« La question a été ‘pourquoi, lorsque nous immunisons, obtenons-nous des anticorps dans des endroits qui sont censés être bloqués ?' », a déclaré Henderson. Une partie de la réponse devrait résider dans cette structure particulière et dans sa transformation.
« C’est l’interaction entre la liaison de l’anticorps et sa forme qui est vraiment critique pour le travail que nous avons effectué », a déclaré Henderson. « Et cela nous a amenés à concevoir un immunogène le jour où nous sommes revenus de la première expérience. Nous pensons savoir comment cela fonctionne. »
Cette recherche a été soutenue par les National Institutes of Health (UM1AI14437, R01AI145687, U54AI170752, P30 GM124169, S10OD018483), le ministère de l’Énergie (DE-AC02-06CH11357) et le Bureau de recherche biologique et environnementale du DOE.
