COVID-19 : une histoire de protéines

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La Santé publique tente du mieux qu’elle peut de protéger toute la population contre le virus SARS-CoV-2 qui cause la maladie à coronavirus (COVID-19). Cette dernière fait des milliers de victimes sur la planète tous les jours et on se rend compte que s’adapter sanitairement n’est pas simple du tout. Et si on en apprenait davantage sur ce qui se passe dans les cellules de l’humain infecté par la COVID-19?

Pour débuter, il est important de comprendre ce qu’est un virus. Un virus est un acide nucléique (ADN ou ARN) qui arrivera à se répliquer s’il entre dans une cellule vivante et utilise le métabolisme de celle-ci. 

Dans le cas de la COVID-19, c’est une molécule d’ARN (responsable de la synthèse des protéines et du transport du message génétique). Lorsqu’elle réussit à entrer dans le corps, elle cherche à se lier aux récepteurs des cellules. Le virus SARS-CoV-2 possède la protéine S : celle-ci agit comme une clé. Elle arrive à déverrouiller seulement les serrures nommées ACE2 (enzyme de conversion de l’angiotensine 2). L’ACE2 est un récepteur sur la surface de la cellule. Si la protéine S du virus s’accroche à un récepteur d’ACE2, le virus pénètre alors dans la cellule (voir figure 1). Le virus réussira à se répliquer en dénaturant la cellule et en utilisant son énergie. Le virus pourra finalement se transmettre aux autres cellules, permettant ainsi à la maladie de « faire son oeuvre ».


Figure 1. Illustration de la protéine S du coronavirus en interaction avec ACE2 sur une cellule humaine.(Source : Traduction de  ACS Cent. Sci. 2020, 6, 3, 315-331).

Il faut savoir que l’ACE2 ne se situe pas sur toutes les cellules. On le trouve sur les cellules des poumons, du cœur, des reins, du système digestif et des artères. L’ACE2 reçoit de l’information de l’ACE qui est un vasoconstricteur. À l’aide de cette information, l’ACE2 a un rôle de régulation de la pression artérielle et du flux sanguin de ces organes en provoquant une vasodilatation. Lorsque celui-ci ne peut plus faire son travail, les dommages apparaissent parce qu’il y a vasoconstriction et augmentation de la pression artérielle.

L’expression d’ACE2 augmente avec l’âge et chez les gens souffrant de maladies cardiovasculaires. Ce qui explique que la COVID-19 les affecte plus sévèrement. Les enfants eux ont plus d’ACE2 dans le haut de leur système respiratoire. On croit que le virus déclenche la réponse immunitaire rapidement, avant qu’il ne se rende dans les poumons. Leur système immunitaire étant, semble-t-il, mieux adaptés à combattre le virus, ils s’en sortent mieux que les adultes.

L’ACE2 n’agirait pas seul dans le processus d’entrée du virus dans les cellules. Il semble que des enzymes hôtes faciliteraient l’entrée des virus en renforçant le processus d’interaction entre l’ACE2 et la protéine S.

Comme l’ACE2 a un rôle crucial dans les cellules contaminées au SARS-CoV-2, les chercheurs tentent de trouver un médicament capable de modifier les fonctions de l’ACE2. Il existe présentement un médicament qui agit sur l’ACE2 pour guérir un autre syndrome respiratoire. Celui-ci pourrait empêcher le virus SARS-CoV-2 de se lier à l’ACE2 et ainsi de ne pas pénétrer dans la cellule. Ce médicament agit comme un leurre en créant des récepteurs qui ressemblent à l’ACE2. Le virus va s’y coller, mais ne pénètre pas la cellule. Les études semblent démontrer que, pris dès l’apparition des symptômes, l’effet de ce leurre est efficace pour combattre le virus. D’autres études sont nécessaires pour confirmer cette découverte.

C’est encourageant de constater que des propositions de médicaments sont mises à l’étude. Néanmoins, ce lien entre le virus et le récepteur ACE2 est complexe et peut être influencé par plusieurs paramètres. D’autres solutions sont aussi étudiées pour contrôler les effets de la COVID-19. Il faut demeurer patients, les chercheurs de partout dans le monde sont mobilisés et travaillent à vitesse grand V pour tenter de trouver des solutions à cette pandémie qui a changé le cours de nos vies.

Ton défi

Rends-toi sur la plateforme eduMedia pour visionner une simulation d’épidémie selon le modèle SEIR (Susceptible-Exposed-Infected-Recovered en anglais ou Susceptible-Exposé-Infecté-Rétabli en français). Tu pourras jouer avec plusieurs variables et ainsi modifier les résultats. Voici quelques pistes de réflexion et objectifs d’apprentissage en lien avec cette simulation à vocation pédagogique :

  • comprendre quelles actions permettent de se protéger et de protéger les autres;
  • analyser l’allure exponentielle puis l’aplatissement de la courbe d’infection;
  • expliquer ce qu’est l’immunité de groupe;
  • simuler l’évolution cyclique d’une épidémie;
  • comprendre que nos comportements individuels ont une forte influence.

Toutes les ressources d’eduMedia sont gratuites jusqu’au 1er juillet 2020 en utilisant les informations de connexion suivantes :

  • Identifiant : covid19
  • Mot de passe : edumedia

 

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