Des scientifiques de l’Université de Californie à San Diego ont découvert une nouvelle façon dont le système immunitaire détecte certains virus, dont le SARS-CoV-2, par l’intermédiaire d’une protéine immunitaire appelée CARD8. Cependant, la fonction de CARD8 varie selon les espèces et les individus, influençant sa capacité à détecter différents virus, ce qui pourrait potentiellement contribuer à la variation des résultats de la maladie COVID-19.
Certains individus ont perdu génétiquement la capacité de détecter les infections à coronavirus par le biais du capteur CARD8 récemment découvert.
Les inflammmasomes constituent un réseau complexe d’alarmes moléculaires qui se déclenchent dans notre organisme dès l’apparition d’une infection. Pourtant, le fonctionnement interne de ces capteurs, responsables de la mise en route des défenses contre des menaces telles que des agents pathogènes dangereux, a piqué la curiosité des immunologistes en raison de leurs mécanismes opérationnels complexes.
Dans une nouvelle étude, des biologistes de l’Université de Californie à San Diego décrivent une manière jusqu’alors inconnue dont le système immunitaire détecte certains virus. Ils ont découvert que la protéine immunitaire de l’inflammasome connue sous le nom de CARD8 peut servir de fil conducteur pour détecter une série de virus, y compris le SARS-Cov-2, qui est à l’origine du COVID-19.
Les chercheurs dirigés par Matt Daugherty, de l’École des sciences biologiques, et leurs collègues de l’Université de Washington et de l’Université de Berkeley ont ajouté un élément nouveau à leur découverte : CARD8 fonctionne différemment d’une espèce à l’autre et varie même d’un individu à l’autre au sein de la population humaine. Ces résultats, qui découlent d’une série d’expériences sur des lignées cellulaires humaines et d’une analyse des variations génétiques de CARD8 chez les espèces de mammifères, sont décrits dans la revue PLOS Biology.
« Dans une version de CARD8, nous avons découvert que certains humains ont perdu la capacité de détecter les infections à coronavirus sur la base d’une seule différence génétique, mais qu’ils ont acquis la capacité de détecter les virus d’une autre famille, les entérovirus, qui comprennent le rhinovirus (rhume) et le poliovirus », a déclaré Daugherty, professeur associé au département de biologie moléculaire. « Cela signifie qu’il s’agit d’un compromis évolutif et que la diversité des CARD8 chez l’homme a un impact sur les virus qui peuvent être détectés et ceux qui ne le peuvent pas.
L’équipe de recherche a découvert que la version chauve-souris de CARD8 n’est pas capable de détecter les coronavirus. Cela pourrait expliquer comment les coronavirus peuvent infecter les chauves-souris si facilement et devenir un « réservoir » de virus.
Ces résultats prouvent que CARD8 a évolué de manière substantielle chez différentes espèces de mammifères et chez l’homme. Selon les auteurs, « nos résultats établissent que CARD8 est un capteur immunitaire inné polymorphe à évolution rapide des virus à ARN à sens positif ».
Selon M. Daugherty, les chercheurs n’ont découvert que la partie émergée de l’iceberg en ce qui concerne la manière dont les capteurs immunitaires tirent la sonnette d’alarme à propos des agents pathogènes et des infections.
« Il est étonnant de voir cet équilibre évolutif entre un virus et un autre qui passe de la détection à l’absence de détection – c’est époustouflant », a déclaré Daugherty.
D’autres études sont nécessaires pour déterminer avec précision le rôle de CARD8 dans la gravité des infections par COVID-19 et les symptômes à long terme de COVID.
« Il est tentant de spéculer que la diminution de l’activation de l’inflammasome CARD8 peut être un facteur contribuant à la variation des résultats de la maladie COVID-19, et plus généralement à d’autres infections à coronavirus et picornavirus pathogènes pour l’homme », notent les auteurs.
Référence : « Host-specific sensing of coronavirus and picornaviruses by the CARD8 inflammasome » par Brian V. Tsu, Rimjhim Agarwal, Nandan S. Gokhale, Jessie Kulsuptrakul, Andrew P. Ryan, Elizabeth J. Fay, Lennice K. Castro, Christopher Beierschmitt, Christina Yap, Elizabeth A. Turcotte, Sofia E. Delgado-Rodriguez, Russell E. Vance, Jennifer L. Hyde, Ram Savan, Patrick S. Mitchell et Matthew D. Daugherty, 8 juin 2023, PLOS Biology.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3002144
L’étude a été financée par les National Institutes of Health, le Pew Biomedical Scholars Program, le Hellman Fellows Program, le Burroughs Wellcome Fund, la Helen Hay Whitney Foundation, le Ford Foundation Predoctoral Fellowship Program, la National Science Foundation graduate research fellowship, la Mallinckrodt Foundation, le UC Berkeley CEND Catalyst award et le Howard Hughes Medical Institute.
Les auteurs de l’étude sont : Brian Tsu, Rimjhim Agarwal, Nandan Gokhale, Jessie Kulsuptrakul, Andrew Ryan, Elizabeth Fay, Lennice Castro, Christopher Beierschmitt, Christina Yap, Elizabeth Turcotte, Sofia Delgado-Rodriguez, Russell Vance, Jennifer Hyde, Ram Savan, Patrick Mitchell et Matthew Daugherty.