A Low Containment CCHFV Entry Screening Platform Identifies Compounds with Antiviral Activity against Authentic CCHFV

Les virus ne sont pas des êtres vivants au sens traditionnel du terme ; ils ressemblent davantage à des paquets microscopiques d'instructions génétiques qui ne peuvent survivre ou se reproduire seuls. Pour faire plus d'eux-mêmes, ils doivent envahir une cellule vivante, détourner sa machinerie et la forcer à construire de nouvelles particules virales. La première étape, et la plus critique, de cette invasion est l'entrée. Un virus doit d'abord s'attacher à la surface d'une cellule, puis fusionner sa coque externe avec la membrane cellulaire pour se glisser à l'intérieur. Pour de nombreux virus dangereux, ce processus d'entrée est piloté par des protéines spécifiques à la surface du virus qui agissent comme des clés, déverrouillant la porte de la cellule. Si les scientifiques parviennent à trouver une substance capable de bloquer ces clés ou de boucher la porte, ils peuvent arrêter l'infection avant même qu'elle ne commence. C'est une stratégie prometteuse pour lutter contre les maladies virales, mais cela devient incroyablement difficile lorsque le virus en question est si dangereux qu'il ne peut être étudié que dans les laboratoires les plus sécurisés de la Terre.

Le virus de la fièvre hémorragique de Crimée-Congo, ou CCHFV, est l'un de ces agents pathogènes dangereux. Il est transporté par des tiques et peut provoquer une maladie grave, souvent mortelle, chez l'homme. Parce qu'il est si dangereux, toute recherche impliquant le virus réel et vivant doit être menée dans un établissement de niveau de biosécurité 4, un environnement de haute sécurité où les chercheurs portent des combinaisons de protection intégrale et travaillent à l'intérieur de chambres de confinement scellées. Ces règles de sécurité strictes signifient que seuls quelques laboratoires au monde peuvent étudier le virus, et que ce travail est lent, coûteux et limité en échelle. Cela crée un goulot d'étranglement majeur pour la découverte de nouveaux médicaments. Les scientifiques ont besoin d'un moyen de tester des médicaments potentiels contre le mécanisme d'entrée du virus sans avoir à utiliser le virus réel et dangereux pour chaque expérience. Ils ont besoin d'un modèle plus sûr et de moindre sécurité qui imite les premières étapes critiques de l'infection.

Une équipe de chercheurs a développé un tel modèle et l'a utilisé pour identifier deux médicaments existants qui pourraient stopper le CCHFV. Ils ont créé une version sûre et non infectieuse du virus qui porte les protéines d'entrée du CCHFV à sa surface, mais qui est incapable de se répliquer ou de provoquer une maladie. Ce virus « pseudotypé » peut être étudié dans des laboratoires standards, de moindre sécurité. En utilisant ce système, les chercheurs ont passé au crible une bibliothèque de 186 composés chimiques différents pour voir lesquels pouvaient bloquer l'entrée du virus dans les cellules. Ils ont identifié deux candidats : un médicament appelé eltrombopag olamine, actuellement utilisé pour traiter les faibles taux de plaquettes, et la quercétine, un composé naturel présent dans de nombreux fruits et légumes. Les deux substances ont réussi à empêcher le virus factice et sûr d'entrer dans les cellules et, surtout, elles n'ont pas tué les cellules elles-mêmes.

Les chercheurs ont ensuite voulu savoir exactement quand ces médicaments agissaient durant le processus d'infection. Ils ont réalisé une série d'expériences chronométrées, ajoutant les médicaments à différents moments par rapport au contact du virus avec les cellules. Ils ont découvert que les deux composés étaient les plus efficaces lorsqu'ils étaient présents lors de l'attachement initial du virus et lors des toutes premières étapes de l'entrée. Ce moment suggère que les médicaments interfèrent avec la capacité du virus à fusionner avec la membrane cellulaire, un processus qui se produit normalement après que le virus se trouve à l'intérieur d'une petite poche acide au sein de la cellule. Pour confirmer cela, l'équipe a testé les médicaments dans un essai distinct qui mesurait directement la capacité des protéines virales à fusionner deux cellules ensemble. L'eltrombopag olamine et la quercétine ont tous deux réduit de manière significative cette activité de fusion, particulièrement dans les conditions acides qui déclenchent le processus. La modélisation informatique a également suggéré que ces médicaments se lieraient probablement à des régions spécifiques des protéines virales impliquées dans cette fusion, empêchant potentiellement les changements structurels nécessaires à l'entrée du virus.

Le test le plus critique, cependant, consistait à savoir si ces résultats se confirmaient face au véritable virus dangereux. Les chercheurs ont déplacé leur travail vers un laboratoire de haute sécurité (Biosafety Level 4) pour tester les composés contre le véritable virus CCHFV vivant. Ils ont utilisé une version modifiée du virus qui devient verte et brillante lorsqu'elle infecte avec succès une cellule. Dans ces expériences de confinement élevé, l'eltrombopag olamine et la quercétine ont de nouveau montré la capacité d'arrêter le virus, réduisant le nombre de cellules infectées de manière dose-dépendante. Bien que les médicaments soient moins puissants contre le vrai virus que contre le modèle sûr, les résultats ont confirmé que la méthode de criblage à moindre sécurité avait réussi à identifier des composés dotés d'une véritable activité antivirale. Les chercheurs ont également testé ces médicaments contre un autre virus, le virus de la fièvre de la vallée du Rift, et ont constaté que l'inhibition était beaucoup plus faible, suggérant que les composés pourraient avoir un effet spécifique sur les mécanismes d'entrée du CCHFV plutôt qu'un effet général sur tous les virus.

Cette étude démontre une voie pratique pour la découverte de traitements contre les virus les plus dangereux du monde. En utilisant un système de substitution sûr pour réduire la liste des médicaments potentiels, les scientifiques peuvent identifier les candidats les plus prometteurs sans avoir besoin d'utiliser le virus vivant pour chaque test initial. Une fois que quelques candidats solides sont trouvés, ils peuvent être validés dans les laboratoires de haute sécurité où le vrai virus est manipulé. Les deux composés identifiés dans ce travail, l'eltrombopag olamine et la quercétine, ne sont pas encore prêts à être utilisés comme remèdes ; ils sont efficaces à des concentrations relativement élevées, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre exactement comment ils fonctionnent et pour améliorer leur puissance. Cependant, ils servent de preuve que cette stratégie de criblage fonctionne. Ils constituent un point de départ pour des investigations plus approfondies, offrant un moyen d'explorer les vulnérabilités du processus d'entrée du virus et de mener potentiellement au développement de traitements efficaces pour une maladie qui ne dispose actuellement d'aucun traitement antiviral approuvé.