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Un microscope
Par Michael Haederle

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Des chercheurs de l'UNM en autophagie découvrent que l'infection par le SRAS-CoV-2 détourne un processus cellulaire clé

Le processus biologique complexe connu sous le nom d'autophagie joue un rôle vital dans le maintien de la santé et du fonctionnement de nos cellules en balayant et en recyclant les débris et les micro-organismes envahissants.

Jusqu'à récemment, une grande partie de ce que l'on savait sur l'autophagie était basée sur des études de cellules de levure, des travaux qui ont conduit en 2016 à un prix Nobel pour le chercheur japonais Yoshinori Ohsumi.

Maintenant, une équipe dirigée par Vojo Deretic, PhD, professeur distingué et directeur de l'Université du Nouveau-Mexique Centre d'excellence en recherche biomédicale sur l'autophagie, l'inflammation et le métabolisme (AIM), a cartographié les principaux détails du fonctionnement de l'autophagie chez les mammifères, y compris les humains.

Et, dans une découverte surprenante, les chercheurs fournissent des preuves montrant que l'infection par le SRAS-CoV-2 peut perturber le processus.

"Cela souligne l'importance de l'autophagie en tant que processus", a déclaré Deretic à propos de la nouvelle recherche. "Le domaine a du mal à comprendre comment cela fonctionne dans les cellules de mammifères et humaines."

Dans un document publié ce mois-ci dans la revue Cellule, lui et ses collègues décrivent comment deux protéines – FIP200 et ATG16L1 – qui résident sur différentes membranes cellulaires fusionnent pour former des « structures pré-autophagosomales hybrides » (HyPAS).

Il s'agit d'une étape clé dans le développement des autophagosomes, des structures sphériques qui engloutissent les protéines endommagées, les bactéries, les virus et autres débris, et les transportent vers les lysosomes, où les enzymes décomposent le matériau en molécules pouvant être réutilisées.

"L'autophagie dépend de la formation de ces membranes à l'intérieur de la cellule", explique Deretic. « Jusqu'à présent, nous ne savions pas d'où venaient ces membranes. Ils sont juste apparus comme par magie – c'est donc la magie.

Parce que le processus de formation HyPAS n'avait pas été bien décrit, les scientifiques qui ont examiné l'article avant sa publication étaient sceptiques. « Il a fallu beaucoup d'expériences pour établir le HyPAS avec des évaluateurs », dit-il. "Il a été soumis l'année dernière en août, il faut donc un certain temps pour développer quelque chose comme ça."

L'équipe de recherche, qui comprenait des scientifiques de Norvège, d'Islande et de Finlande, ainsi que de l'Université de Virginie et de l'Université de Californie à Davis, a été surprise de découvrir que le coronavirus SARS-CoV-2 interfère avec le processus d'autophagie, dit Deretic.

 

Vojo Deretic, PhD
Le SARS-CoV-2 détourne la membrane cellulaire - c'est son grand secret
- Vojo Dérétique, PhD

Les cellules ont de puissants mécanismes immunitaires innés pour reconnaître les virus qui tentent de se répliquer dans leur cytoplasme intérieur, dit Deretic, mais le coronavirus a trouvé un moyen sournois de se reproduire. « Le SARS-CoV-2 détourne la membrane cellulaire. C'est son grand secret », dit-il.

« Pour que le virus réussisse, il doit se cacher à l'intérieur des membranes, afin que ces systèmes qui existent à l'intérieur de la cellule ne le trouvent pas », dit-il. « Il inhibe l'autophagie afin qu'il puisse utiliser les membranes pour son propre travail néfaste. Ce sont de petites choses intelligentes.

Le projet était un effort d'équipe, dit Deretic, créditant des collègues du Centre AIM, ainsi que Steve Bradfute, PhD, professeur adjoint au Centre UNM pour la santé mondiale, Graham Timmins, PhD, professeur au Collège de pharmacie UNM, et des membres de le Département de physique et d'astronomie de l'UNM.

Le Centre AIM, qui a été fondé avec un financement de 11.5 millions de dollars de la phase 1 du National Institutes of Health (NIH), recherche près de 11 millions de dollars supplémentaires pour la phase 2, dit-il. Les jeunes professeurs soutenus par le centre ont apporté 10 millions de dollars supplémentaires pour financer leurs projets de recherche individuels.

Deretic, qui est également président de l'UNM Département de génétique moléculaire et microbiologie, est soutenu par une bourse NIH R37 Method to Extend Research in Time (MERIT), qui a financé le Cellule étude.

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