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Attachement des particules virales à la floor des cellules


Des équipes de l’Institut Pasteur, du CNRS, de l’Institut de recherche sur les vaccins (VRI) et de l’Université de Paris ont découvert une nouvelle fonction de l’anti-VIH-1 anticorps en appliquant des techniques de microscopie de pointe à des cultures virales in vitro. Les scientifiques ont découvert que certains anticorps déjà connus pour cibler efficacement la protéine d’enveloppe (Env) du VIH-1 peuvent empêcher les cellules infectées de libérer des particules virales, stoppant ainsi la propagation virale. Les anticorps sont en forme de Y, ce qui leur permet de se fixer entre la cellule infectée et les particules virales ou directement entre les particules virales. Cette chaîne composée d’anticorps et de particules virales empêche la propagation virale. Ces résultats démontrent que ces anticorps puissants présentent différentes activités antivirales en in addition de la neutralisation. L’étude est publiée dans le numéro du 2 février 2022 de Mother nature Communications.

Les anticorps largement neutralisants (bNAb) ciblant la protéine d’enveloppe virale (Env) ont un potentiel significatif pour le traitement du VIH-1. Ils ont été initialement identifiés dans de rares cas de sufferers dont le sérum était able d’inhiber de nombreuses souches de VIH. Ces anticorps présentent de multiples activités antivirales. En furthermore de neutraliser le virus, c’est-à-dire de l’empêcher d’infecter de nouvelles cellules, ils tuent également les cellules infectées. Par conséquent, on parle de molécules polyfonctionnelles. Il est nécessaire de bien comprendre la portée de ces activités antivirales afin de mieux utiliser les anticorps existants ou d’affiner les critères de sélection de nouveaux anticorps. Il est par ailleurs utile d’étudier additionally avant la polyfonctionnalité des anticorps anti-VIH-1 afin d’améliorer notre compréhension du rôle joué par les anticorps et ainsi lutter contre d’autres infections virales.

Dans un leading temps, les équipes de l’Institut Pasteur, du CNRS, du VRI et de l’Université de Paris ont cherché à déterminer si les anticorps étaient capables d’empêcher les cellules infectées de produire des particules virales. Pour cela, ils ont cultivé des lymphocytes T CD4 (cible naturelle du VIH) in vitro avec différents anticorps pendant 24 heures. Ils ont ensuite mesuré la quantité de particules virales produites par les cellules dans le milieu de culture et la quantité de particules virales restant dans les cellules. Grâce à ces expériences, les scientifiques ont pu démontrer que certains anticorps augmentaient la quantité de virus dans les cellules mais la réduisaient dans le milieu de culture. Cette découverte intrigante les a amenés à croire que certains anticorps empêchaient la libération de particules virales sans empêcher leur creation.



Pour tester cette théorie, les scientifiques ont utilisé diverses strategies de microscopie pour observer la output de particules virales par les cellules. Ils ont d’abord examiné les cellules par microscopie à fluorescence, une method utilisée pour différencier les protéines virales. Cela leur a permis de démontrer que les cellules infectées accumulent de grandes quantités de protéines virales matures. Cette découverte suggère que des particules virales complètes s’accumulent dans les cellules. Pour déterminer l’emplacement précis de ces particules virales, les scientifiques ont ensuite utilisé la microscopie électronique à balayage pour observer la surface area des cellules infectées. « Grâce à cette méthode, nous avons observé que ces anticorps (bNAbs) provoquent une accumulation de particules virales à la floor des cellules, formant des amas et des buildings très atypiques (voir illustration) », commente Timothée Bruel, co-dernier auteur de l’étude et scientifique dans l’unité Virus et Immunité à l’Institut Pasteur.

Ensuite, les scientifiques ont combiné une system de microscopie électronique à transmission avec un marquage immunogold. Cela leur a permis de démontrer que les anticorps s’interposent entre les particules virales et la cellule infectée, formant un amas de chaîne. Des expériences avec des anticorps mutants ont ensuite démontré que la forme en Y des anticorps crée cette construction en cluster. Leurs bras sont capables de lier deux virus, ou un virus, à la membrane cellulaire infectée, et leurs factors d’attache sont suffisamment solides pour déclencher ce phénomène.



“Nous avons démontré que seuls les anticorps les furthermore puissants fixent les particules virales à la area des cellules infectées. Les particules virales piégées ne peuvent additionally infecter de nouvelles cellules”, conclut Olivier Schwartz, co-dernier auteur de l’étude et responsable de l’unité Virus et Immunité. à l’Institut Pasteur.

Ces travaux ont révélé une nouvelle activité antivirale permettant de neutraliser largement les anticorps anti-VIH-1. Il approfondit notre compréhension du mécanisme d’action de ces anticorps et explique leur efficacité dans les essais cliniques. Les scientifiques examinent actuellement des anticorps ciblant d’autres virus, dont le SRAS-CoV-2, pour déterminer s’ils inhibent également la propagation virale par ce mécanisme.

Le VIH-1 est la forme pandémique du virus de l’immunodéficience humaine. L’autre variety moins courant est le VIH-2.

Il s’agit de l’« Unité de Virologie » au CNRS (CNRS/Institut Pasteur).