Plus de 40 millions de personnes à travers le monde vivent aujourd’hui avec le VIH-1, le virus responsable du SIDA. Les traitements actuels, bien qu’efficaces pour contrôler l’infection, ne permettent pas d’éliminer totalement le virus. C’est pourquoi les chercheurs continuent d’explorer de nouvelles pistes. Une récente étude publiée dans PNAS a mis en lumière une étape encore méconnue de la propagation du VIH : le rôle de l’enzyme MICAL1, que le virus détourne pour se multiplier.
On sait depuis quelques années maintenant comment un mécanisme de camouflage permet au VIH de s’introduire dans le noyau des cellules, grâce à une étude française parue dans « Nature » en 2019. Les auteurs de l’étude y montraient que le VIH détournait à son profit un système d’étiquetage du système immunitaire inné lui permettant de distinguer le « soi » du « non-soi » dans la masse d’ARN circulant à l’intérieur de la cellule. Ce système d’étiquetage est constitué d’une enzyme appelée FTSJ3 capable d’ajouter un groupement méthyle aux acides nucléiques d’un brin d’ARN (information génétique), ce qui l’authentifie comme appartenant au « soi ». L’équipe a pu mettre en évidence le fait que le VIH recrutait cette enzyme afin de méthyler son propre ARN, le camouflant ainsi aux yeux du système immunitaire.
Aujourd’hui, c’est une nouvelle enzyme, la MICAL1, qui permet de nouvelles avancées.
Le « bourgeonnement » : une étape cruciale, mais encore mal comprise
Le VIH-1 est un virus enveloppé, appartenant à la famille des rétrovirus, qui bourgeonne de la membrane plasmique des cellules infectées. Une fois libéré, le virus peut alors infecter de nouvelles cellules et ainsi se propager dans l’organisme. Comparé à d’autres étapes du cycle viral (entrée du virus, rétrotranscription, intégration et réplication du génome viral), les mécanismes moléculaires permettant la sortie des virus une fois assemblés sont moins bien compris. Pour le VIH-1 et les rétrovirus en général, la machinerie cellulaire de scission ESCRT-III permet de couper la membrane déformée par l’assemblage des protéines virales et ainsi de libérer les virus dans le milieu extracellulaire. Cependant, la membrane plasmique de la cellule est fortement associée à un réseau dense et épais de filaments d’actine, appelé le cortex d’actine, et pourrait représenter une barrière physique contrecarrant la sortie des virus. Le rôle de ce réseau d’actine dans le bourgeonnement du virus reste cependant mal compris.
En clair, pour se propager, le VIH-1 utilise un processus appelé « bourgeonnement ». Une fois à l’intérieur d’une cellule, il s’assemble et s’échappe à travers sa membrane pour infecter d’autres cellules. Ce processus est complexe et dépend de nombreux mécanismes cellulaires. Jusqu’ici, les scientifiques savaient que le système cellulaire ESCRT-III aidait à couper la membrane et libérer le virus, mais ils ne comprenaient pas complètement comment le VIH traversait le réseau dense d’actine, une structure qui soutient la membrane cellulaire.
MICAL1 : l’alliée détournée du virus
MICAL1 est une enzyme spécialisée dans la désorganisation des filaments d’actine. Dans des conditions normales, cette enzyme joue un rôle dans des processus comme la division cellulaire ou la migration des cellules. Mais l’étude révèle que le VIH détourne MICAL1 pour faciliter son bourgeonnement. En présence de MICAL1, les zones où le virus tente de s’échapper présentent moins d’actine, ce qui rend la membrane plus facile à déformer et permet au virus de sortir.
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Lorsque MICAL1 est absente, ce désassemblage ne se produit pas, et les virus restent coincés à la surface des cellules. Cela empêche la formation correcte des particules virales et freine leur propagation.
La collaboration entre biologistes cellulaires, virologues et biophysiciens a permis d’identifier ce rôle clé de l’enzyme cellulaire MICAL1 et de son activateur Rab35, dans le bourgeonnement du VIH-1.
Une nouvelle cible pour bloquer le VIH et d’autres virus enveloppés
En plus de son rôle dans la propagation du VIH-1, MICAL1 pourrait être impliquée dans le bourgeonnement d’autres virus enveloppés comme Ebola ou Lassa. En inhibant cette enzyme, il serait possible de ralentir ou stopper la production de ces virus.
Cette découverte ouvre la voie à de nouveaux traitements qui cibleraient directement les mécanismes utilisés par le virus pour sortir des cellules. En empêchant MICAL1 de désassembler l’actine, on pourrait créer une barrière physique empêchant la libération des particules virales.
Cette étude met en lumière une stratégie innovante pour lutter contre les infections virales. Si l’inhibition de MICAL1 se confirme comme une solution efficace, cela pourrait révolutionner la prise en charge de maladies virales graves, tout en offrant un nouvel espoir pour les millions de personnes vivant avec le VIH-1.
Source : CNRS / PNAS -HIV-1 budding requires cortical actin disassembly by the oxidoreductase MICAL1
T. Serrano, N. Casartelli, F. Ghasemi, H. Wioland, F. Cuvelier, A. Salles, M. Moya-Nilges, L. Welker, S. Bernacchi, M. Ruff, A. Jégou, G. Romet-Lemonne, O. Schwartz, S. Frémont, A. Echard
18 novembre 2024, DOI: 10.1073/pnas.2407835121
