Des "reliques virales" dans le génome pourraient alimenter la neurodégénérescence
Des chercheurs voient dans des gènes anciens des cibles potentielles pour le traitement de la démence
Des restes génétiques de virus naturellement présents dans le génome humain pourraient affecter le développement de maladies neurodégénératives. Les chercheurs du DZNE sont parvenus à cette conclusion sur la base d'études menées sur des cultures cellulaires. Ils en rendent compte dans la revue Nature Communications. Selon eux, ces "rétrovirus endogènes" pourraient contribuer à la propagation d'agrégats protéiques aberrants - caractéristiques de certaines démences - dans le cerveau. Ces reliques virales seraient donc des cibles potentielles pour les thérapies.
On soupçonne depuis un certain temps que les infections virales contribuent à la genèse et au développement des maladies neurodégénératives. Des études de laboratoire menées par des scientifiques du DZNE suggèrent maintenant un mécanisme qui, bien que lié aux virus, ne nécessite pas d'infection par des agents pathogènes externes. Selon cette étude, les coupables seraient des "rétrovirus endogènes" naturellement présents dans le génome humain. "Au cours de l'évolution, les gènes de nombreux virus se sont accumulés dans notre ADN. La plupart de ces séquences génétiques sont mutées et normalement mutées", explique Ina Vorberg, chef du groupe de recherche au DZNE et professeur à l'université de Bonn. "Cependant, il est prouvé que les rétrovirus endogènes sont activés dans certaines conditions et contribuent au cancer et aux maladies neurodégénératives. En effet, des protéines ou d'autres produits génétiques dérivés de ces rétrovirus sont présents dans le sang ou les tissus des patients."
Expériences avec des agrégats de tau
Vorberg a suivi cette piste avec des collègues de Bonn et de Munich. À l'aide de cultures cellulaires, les chercheurs ont simulé la situation dans laquelle des cellules humaines produisent certaines protéines à partir de l'enveloppe de rétrovirus endogènes. Plus précisément, il s'agissait de HERV-W et de HERV-K. Ces deux virus sont présents dans le génome humain mais sont généralement dormants. Cependant, des études indiquent que le HERV-W est activé dans la sclérose en plaques et le HERV-K dans la maladie neurologique "sclérose latérale amyotrophique" (SLA) et dans la démence frontotemporale (DFT). L'équipe de Vorberg a découvert que les protéines virales facilitent le transport des agrégats de tau d'une cellule à l'autre. Les agrégats de tau sont de minuscules amas de protéines présents dans le cerveau des personnes atteintes de certaines maladies neurodégénératives, dont la maladie d'Alzheimer et la DFT. "Il est certain que les conditions dans le cerveau sont beaucoup plus complexes que notre système de modèle cellulaire ne peut les reproduire. Néanmoins, nos expériences montrent que les rétrovirus endogènes peuvent influencer la propagation des agrégats de tau entre les cellules", a déclaré M. Vorberg. "Les rétrovirus endogènes ne seraient donc pas des déclencheurs de la neurodégénérescence, mais pourraient alimenter le processus de la maladie une fois qu'il est déjà en cours."
Médiateurs du transport viral
Les recherches actuelles et les études antérieures de l'équipe de Vorberg suggèrent que les protéines virales servent de médiateurs de transport pour les agrégats de tau parce qu'elles s'insèrent dans la membrane cellulaire et dans la membrane de ce que l'on appelle les vésicules extracellulaires : Il s'agit de petites bulles de graisse naturellement sécrétées par les cellules. "Pour le transport des agrégats de tau d'une cellule à l'autre, nous observons deux voies en particulier. Le transfert entre cellules en contact direct et le transport dans des vésicules qui agissent comme des capsules de chargement, pour ainsi dire, et passent d'une cellule à l'autre pour finalement fusionner avec elle", a expliqué Vorberg. "Dans les deux cas, les membranes doivent fusionner. Les protéines de l'enveloppe des virus peuvent favoriser ce processus. En effet, de nombreux virus sont adaptés pour fusionner avec les cellules hôtes. Cela se produit au moyen de protéines spéciales que les virus portent à leur surface. Si ces protéines sont précisément incorporées dans la membrane cellulaire et la membrane des vésicules extracellulaires, il est compréhensible que les agrégats de tau se propagent plus facilement."
Points de départ de la thérapie
Au cours du processus naturel de vieillissement, la régulation des gènes peut changer - des rétrovirus endogènes initialement "dormants" pourraient ainsi être "réveillés". En effet, les symptômes de la plupart des maladies neurodégénératives ne se manifestent qu'à un âge avancé. Deux approches thérapeutiques sont donc envisageables. "D'une part, on pourrait essayer de supprimer spécifiquement l'expression des gènes, c'est-à-dire d'inactiver à nouveau les rétrovirus endogènes. Cela permettrait de s'attaquer à la racine du problème", a déclaré M. Vorberg. "Mais on peut aussi commencer ailleurs et essayer de neutraliser les protéines virales, par exemple à l'aide d'anticorps.
À la recherche d'anticorps
Selon les chercheurs, il est probable que les patients atteints de démence et présentant des agrégats de protéine tau soient porteurs de quantités accrues de ces anticorps. S'il était possible d'isoler ces anticorps et de les reproduire à l'aide de méthodes biotechnologiques, il pourrait être possible de développer un vaccin passif. En collaboration avec ses collègues du DZNE de Berlin et de Bonn, l'équipe de Vorberg a donc pour objectif de rechercher spécifiquement ces anticorps chez les patients. En outre, les scientifiques envisagent des médicaments antiviraux. En culture cellulaire, ils ont déjà constaté que de tels agents peuvent effectivement stopper la propagation des agrégats de protéines. "C'est une autre approche que nous avons l'intention de poursuivre", a déclaré Vorberg.
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