Le gène mystérieux qui aide les souris à survivre aux infections virales
Des chercheurs de l'UNSW Sydney ont découvert qu'un élément transposable particulier, ou gène sauteur, dans le génome a un effet profond sur la réponse immunitaire à une infection virale.
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Les résultats obtenus chez la souris, publiés dans Nature, fournissent de nouvelles informations sur la manière dont le système immunitaire est régulé, et ont des ramifications potentielles pour le traitement des infections virales qui peuvent conduire à une réponse immunitaire excessive.
"Cela montre très clairement qu'un élément transposable peut contrôler le système immunitaire pour favoriser la survie de l'hôte à la suite d'une infection virale et qu'il a probablement été sélectionné pour rester dans le génome pour cette raison précise", explique l'auteur principal, le Dr Cécile King, professeur associé à l'école de biotechnologie et de sciences biomoléculaires de l'UNSW Science.
Jusqu'à deux tiers du génome d'un mammifère proviennent d'éléments transposables. Mais à part un certain consensus sur le fait que les éléments transposables affectent négativement ou positivement la transcription des gènes - un processus fondamental de notre génome où l'ADN est copié en ARN - les scientifiques ne comprennent pas complètement ce que font ces gènes sauteurs. Selon le Dr King, pour vraiment comprendre leur fonction, les chercheurs devaient observer ce qui se passe lorsqu'ils retirent un de ces éléments transposables d'un animal.
"Cela s'est avéré difficile, car les éléments transposables sont répétitifs et leur capacité à se multiplier dans le génome explique en partie pourquoi ils sont si importants dans le contenu de notre génome", explique-t-elle.
"Lorsque vous essayez d'en éliminer un, vous ciblez en fait souvent tout un groupe d'entre eux à travers le génome sur différents chromosomes, ce qui rend la tâche un peu délicate."
L'équipe a tenté d'analyser l'effet des éléments transposables sur le système immunitaire, qui, selon le Dr King, est "un excellent système à étudier car il est facile à contrôler à l'aide d'une stimulation bien définie".
"C'est également un système très utile pour étudier le rôle des éléments transposables, car nombre d'entre eux sont en fait dérivés de rétrovirus et, comme nous le savons grâce au VIH, les rétrovirus ne s'insèrent pas n'importe où dans le génome, mais principalement dans les gènes actifs", explique-t-elle. "Lorsqu'il s'agit d'une infection virale, la majorité de ces gènes (actifs) sont des gènes de réponse immunitaire. "Nous pouvons alors poser des questions sur ce que font réellement les éléments transposables en termes de fonction et d'effet sur un système biologique complexe tel que le système immunitaire."
Selon le Dr King, les chercheurs ont choisi un élément transposable ancien, "car si un élément transposable a été maintenu dans le génome au fil du temps, il est plus probable qu'il ait une fonction".
Cet élément transposable particulier est situé près de l'un des gènes les plus fortement exprimés après une infection virale, dans la famille des gènes de Schlafen. Il existe 10 gènes de Schlafen chez la souris et sept chez l'homme. Ils sont d'une importance capitale car ils favorisent la prolifération cellulaire en réponse aux virus et inhibent la réplication virale. Après avoir éliminé l'un des éléments transposables - appelé Lx9c11 - des souris, les chercheurs ont infecté les animaux avec le Coxsackievirus B4, un virus qui affecte principalement le pancréas et certains autres tissus. Mais au lieu d'éliminer habituellement le virus, les souris qui avaient perdu l'élément Lx9c11 sont mortes.
Les chercheurs ont découvert que les souris déficientes en Lx9c11 présentaient une réponse immunitaire exagérée, semblable à celle que connaissent rarement les patients atteints de la grippe et plus souvent les personnes souffrant de COVID-19 sévère. "Nous avons constaté qu'elles présentaient des dommages accrus au pancréas, une infiltration de cellules dans les poumons, une activation de sous-ensembles de cellules immunitaires, une glycémie déréglée, une perte de poids et une létalité. Et les données indiquent que la létalité était induite par l'hôte", explique le Dr King.
Mais lorsqu'ils ont replacé l'élément transposable dans d'autres souris encore vivantes qui avaient été infectées par le Coxsackievirus B4, ces souris ont survécu à l'infection.
Le Dr King estime qu'il s'agit là d'une découverte importante qui illustre la manière dont le système immunitaire est étroitement régulé ; une personne a besoin d'une forte réponse immunitaire à l'infection, mais celle-ci doit être supprimée rapidement après l'élimination de l'agent pathogène dans l'organisme pour éviter le risque de dommages continus aux tissus. Elle prévoit ensuite de procéder à une analyse du génome entier afin d'identifier et de déterminer le rôle d'autres éléments transposables et d'essayer de savoir si d'autres éléments transposables font des choses similaires.
"Nous pensons qu'il s'agit d'un phénomène communément observé et que nous allons apprendre comment des éléments transposables similaires à Lx9c11 contrôlent l'expression de familles de gènes dans l'ensemble du génome", déclare le Dr Kings. "Les éléments transposables peuvent-ils faire l'objet de médicaments ? Je ne pense pas que ce soit impossible, car la technologie antisens (un outil permettant de contrôler l'expression des gènes dans une cellule) a été approuvée par la FDA (US Food and Drug Administration). Par exemple, si vous bloquiez l'expression de Lx9c11, vous stimuleriez en fait la réponse immunitaire de manière assez marquée, mais nous avons besoin de beaucoup plus de recherches pour comprendre comment cela pourrait fonctionner."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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