La pandémie de COVID-19 continue de faire des ravages et, partout dans le monde, on attend impatiemment l’arrivée de traitements et de vaccins efficaces. Mais pour mettre au point ces armes médicamenteuses, les scientifiques doivent élucider les mécanismes biologiques du SARS-CoV-2, virus responsable de la COVID-19. Dans son laboratoire du Neuro, Peter McPherson met à profit son savoir en biologie cellulaire pour comprendre une partie importante du processus : l’entrée du virus dans les cellules de l’hôte.
Pour survivre, tous les virus doivent faire pénétrer leur matériel génétique dans les cellules de l’hôte. Pour ce faire, le SARS-CoV-2 a recours à l’acide ribonucléique (ARN) qui, une fois dans la cellule, en pirate le mécanisme et la force à produire des copies de lui-même.
Comment le SARS-CoV-2 s’y prend-il pour implanter son ARN dans la cellule? La réponse demeure nébuleuse, mais on avance deux grandes théories. La première : la membrane lipidique du virus fusionnerait avec la membrane plasmique à la surface de la cellule, permettant le transfert de l’ARN viral à la cellule. La seconde : la particule virale pénétrerait entièrement dans la cellule avant d’y transférer son ARN, processus appelé « endocytose ».
C’est à cette seconde théorie que s’intéressent le Pr McPherson et trois de ses collègues chercheurs, et leurs travaux sur la biologie cellulaire des maladies neurologiques leur donnent une longueur d’avance. En effet, ils ont étudié l’endocytose dans de nombreuses maladies, notamment la maladie de Parkinson. Chez les patients parkinsoniens, une version mal repliée d’une protéine, l’alpha-synucléine, pénètre dans les neurones à la manière d’un virus. Les particules d’alpha-synucléine s’accumulent ensuite dans la cellule, formant des agrégats toxiques qui la lèsent. Le jour où l’on comprendra comment l’alpha-synucléine mal conformée réussit à s’immiscer dans les neurones, on aura fait un grand pas pour empêcher la propagation de la maladie.
Au début de la pandémie, le Pr McPherson a commencé à accumuler les réactifs – c’est-à-dire les ingrédients – nécessaires à l’étude de la COVID-19, et à s’intéresser au coronavirus.
« Je fais de la recherche sur l’endocytose depuis mes études postdoctorales, précise le chercheur. Virus ou non, le mécanisme est le même. Le processus biologique sous-jacent est fort semblable aux mécanismes endocytiques que nous étudions depuis 25 ans. »
Si l’équipe constate que le SARS-CoV-2 pénètre effectivement dans la cellule par endocytose, elle mettra à l’essai six médicaments homologués par la Federal Drug Administration pour vérifier s’ils bloquent l’endocytose. On sait d’ores et déjà que chacun de ces six médicaments agit sur les mécanismes endocytiques.
« Nous devons tous mettre nos atouts à contribution pour livrer cette bataille, dit le chercheur. Comme tout le monde, j’étais confiné à la maison et je me disais qu’il faudrait bien que j’offre mes services. »
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