« Des chercheurs d'UConn identifient un composé efficace afin de bloquer le virus qui dévastent des populations de porcs dans le monde », source Université du Connecticut (UConn).
Le virus du Syndrome Dysgénésique et Respiratoire Porcin (SDRP) est le virus le plus dommageable économiquement pour la production porcine mondiale, responsable d'environ 600 millions de dollars de pertes annuelles pour les seuls éleveurs de porc américains.
Le virus est apparu pour la première fois en Amérique du Nord en 1987 et n'a pas encore de vaccin ou de traitement efficace. Cependant, Young Tang, professeur de sciences animales à l'Université du Connecticut, et Antonio Garmendia, professeur de pathobiologie et de science vétérinaire, ont désormais identifié avec succès des composés capables de bloquer efficacement le virus d'infecter les cellules de porc, créant ainsi une voie prometteuse vers un traitement alternatif. Ils ont publié leurs résultats dans la dernière édition du Virology Journal.
Le virus du SDRP est très contagieux et affecte les porcs jeunes et adultes. Le virus provoque une maladie respiratoire, affectant généralement les jeunes porcs, et une forme de reproduction affectant les truies gestantes, ce qui entraîne des avortements, des mortinaissances et une infertilité. Le virus affaiblit également gravement le système immunitaire du porc, le rendant plus vulnérable à d’autres infections.
L'équipe de recherche UConn a identifié un récepteur de surface cellulaire appelé CD163 qui est exprimé dans les monocytes et les macrophages de porc dont le virus a besoin pour pénétrer dans les cellules cibles du porc, et a émis l'hypothèse qu'une petite molécule bloquant ce récepteur bloquerait l'infection.
En collaboration avec Atomwise, une société de biotechnologie de San Francisco, Tang et Garmendia ont utilisé la technologie de l'intelligence artificielle (IA) pour cribler virtuellement des millions de composés et identifier de petites molécules susceptibles de bloquer le CD163. Après avoir identifié les meilleurs candidats, Atomwise a envoyé à Tang et Garmendia 74 petites molécules censées avoir le plus grand potentiel de ciblage du récepteur à tester dans leurs laboratoires.
Les chercheurs d'UConn ont ensuite utilisé un test de complémentation de fluorescence bimoléculaire (BiFC) pour déterminer si les composés pouvaient bloquer les glycoprotéines virales de l'interaction avec le récepteur cellulaire. Lorsque les protéines interagissent, elles génèrent une fluorescence dans le test, ce qui, dans ce cas, indique que la glycoprotéine virale se lie au récepteur.
Lorsque les chercheurs n'ont pas observé de fluorescence, cela signifiait que la petite molécule avait réussi à bloquer le virus.
Ils ont découvert que l'un des composés prédits, nommé B7, bloquait la formation de fluorescence dans le test de BiFC. Lors d'essais de suivi, ils ont déterminé que B7 bloquait l'infection virale des cellules de porc, devenant ainsi la toute première étude in vitro démontrant une inhibition réussie de la reconnaissance des récepteurs viraux par le virus du SDRP.
Il existe de nombreuses souches du virus SDRP, ce qui rend les tentatives de création de vaccins largement protecteurs très difficiles. Les vaccins agissent en incitant le corps à produire des anticorps spécifiques de la souche de virus utilisée comme vaccin. Parce que le virus mute si rapidement et qu'il contient autant de souches, il est impossible de vacciner les porcs contre chaque variant.
Les chercheurs ont testé les petites molécules d'Atomwise avec les types américains et européens du virus et ont constaté que B7 les bloque efficacement. Ces deux types sont génétiquement divers, ce qui rend la large applicabilité de cette découverte significative.
Associé aux vaccins existants, ce composé fournirait une deuxième ligne de défense contre le SDRP. Alors que les vaccins provoquent la création d’anticorps, la petite molécule bloquerait l’attachement du virus aux récepteurs cellulaires, ce qui réduirait l’excrétion et la transmission du virus.
«Cela protégerait mieux les animaux qu'un vaccin seul», dit Garmendia. Cela pourrait avoir un impact significatif. »
La collaboration de recherche a également identifié plusieurs analogues de B7 qui ont produit des résultats similaires. En identifiant ces analogues avec des structures similaires, les chercheurs ont glané une meilleure idée de la façon dont plusieurs groupes chimiques sur B7 étaient responsables de la perturbation de l'infection virale.
Avec le soutien d'UConn Technology Commercialization Services, les chercheurs ont déposé un brevet provisoire pour cette avancée et recherchent activement des partenaires industriels.
«J'espère que nous trouverons des collaborateurs de l'industrie pour développer davantage cette technologie et investir dans ce domaine», dit Tang.
La prochaine étape de cette recherche consiste à réaliser des expériences in vivo pour tester davantage l'efficacité de ces petites molécules chez des porcs infectés
«Si nous constatons qu’il peut être aussi efficace in vivo qu’in vitro avec une faible toxicité pour les porcs, nous pourrons dire que nous avons trouvé un remède contre cette maladie», dit Tang.
Si un remède est développé, ce serait une aubaine pour les éleveurs de porcs. Les agriculteurs pourraient vendre des porcs sans SDRP, ce qui est actuellement rare, tout en économisant énormément chaque année en réduisant l'incidence de la maladie.
