Les êtres humains n'aurait pas existé sans virus parce que la protéine virale joue un rôle clé dans le développement de humain embryon. Cependant, ils constituent parfois des menaces existentielles sous la forme de maladies, comme dans le cas de la pandémie actuelle de COVID-19. Ironiquement, virus représentent environ 8 % de notre génome, acquis au cours de l’évolution, faisant de nous « virtuellement une chimère ».
Le mot le plus tristement célèbre et terrible de l'année 2020 est sans aucun doute 'virus'. Le roman coronavirus est responsable de l'actuelle maladie COVID-19 sans précédent et d'un quasi-effondrement de l'économie mondiale. Tout cela est causé par une minuscule particule qui n'est même pas considérée comme « pleinement » vivante car elle est dans un état non fonctionnel à l'extérieur de l'hôte, tout en ne se perpétuant à l'intérieur qu'en infectant l'hôte. Plus surprenant et choquant est le fait que le les humains sont porteurs des « gènes » viraux depuis des temps immémoriaux et, actuellement, les gènes viraux constituent environ 8 % des humain génome (1). Juste pour mettre cela en perspective, seulement ~1 % humain Le génome est fonctionnellement actif et responsable de la fabrication des protéines qui déterminent qui nous sommes.
L'histoire de la relation entre les humains ainsi que virus a commencé il y a 20 à 100 millions d'années lorsque nos ancêtres ont été infectés par virus. Chaque famille de rétrovirus endogènes est dérivée d'une seule infection des cellules germinales par un rétrovirus exogène qui, après s'être intégré dans notre ancêtre, s'est développé et a évolué (2). La propagation suivie du transfert horizontal des parents à la progéniture et aujourd'hui nous avons ces génomes viraux intégrés dans notre ADN comme humain rétrovirus endogènes (HERV). Il s’agit d’un processus continu et cela pourrait même se produire en ce moment. Au cours de l'évolution, ces HERV ont acquis des mutations, se sont stabilisés dans le humain génome et ont perdu leur capacité à provoquer la maladie. L'endogène rétrovirus ne sont pas seulement présents dans les humains mais sont omniprésents dans tous les organismes vivants. Tous ces rétrovirus endogènes regroupés en trois classes (classes I, II et III) présents dans différentes espèces animales présentent une relation phylogénétique basée sur la similarité de leur séquence (3), comme le montre la figure ci-dessous. Les HERV appartiennent au groupe de classe I.
Parmi les différents rétrovirus intégrés présents dans le humain génome, un exemple classique qui mérite d’être mentionné ici, est celui d’une protéine d’enveloppe rétrovirale hautement fusogène appelée syncytine (5), dont la fonction originale dans le virus devait fusionner avec les cellules hôtes pour provoquer une infection. Cette protéine a maintenant été adaptée dans les humains pour former le placenta (fusion de cellules pour former des cellules multinucléées) qui non seulement fournit de la nourriture au fœtus provenant de la mère pendant la grossesse, mais protège également le fœtus du système immunitaire de la mère en raison de la nature immunosuppressive de la protéine syncytine. Ce HERV particulier s'est avéré bénéfique pour le humain race en définissant son existence même.
Les HERV ont également été impliqués dans la fourniture d'une immunité innée à l'hôte en empêchant d'autres infections d'origine apparentée. virus ou réduire la gravité de la maladie en cas de réinfection par un type similaire de virus. Une étude réalisée en 2016 par Katzourakis et Aswad (6) décrit cette virus peuvent agir comme éléments régulateurs pour les gènes qui contrôlent la fonction immunitaire, conduisant ainsi au développement de l’immunité. La même année, Chuong et al (7) ont démontré que certains HERV agissent comme des activateurs de régulation en modulant l'expression de gènes inductibles par l'IFN (interféron), fournissant ainsi une immunité innée. Les produits d'expression de HERV peuvent également agir comme des modèles moléculaires associés à des agents pathogènes (PAMP), déclenchant les récepteurs cellulaires responsables de la première ligne de défense de l'hôte (8-10).
Un autre aspect intéressant des HERV est que certains d'entre eux présentent des polymorphismes d'insertion, c'est-à-dire qu'un nombre différent de copies sont présentes dans le génome en raison d'événements d'insertion. Une étude de 20 sujets appartenant à différents groupes ethniques a révélé des modèles de polymorphisme d'insertion compris entre 0 et 87 % chez tous les sujets (11). Cela peut avoir des implications en provoquant des maladies par l'activation de certains gènes qui sont autrement silencieux.
Il a également été démontré que certains HERV sont associés au développement de troubles auto-immuns tels que la sclérose en plaques (12). Dans des conditions physiologiques normales, l'expression de HERV est étroitement régulée tandis que dans des conditions pathologiques dues à des changements dans l'environnement externe/interne, des changements hormonaux et/ou une interaction microbienne peuvent provoquer un dérèglement de l'expression de HERV, entraînant une maladie.
Les caractéristiques ci-dessus des HERV suggèrent que non seulement leur présence dans humain Le génome est inévitable, mais ils possèdent la capacité de réguler l’homéostasie du système immunitaire soit en l’activant, soit en la supprimant, provoquant ainsi des effets différentiels (de bénéfiques à provoquant une maladie) chez les hôtes.
La pandémie de COVID-19 est également causée par un rétrovirus SARS-nCoV-2, qui appartient à la famille des grippes, et il est plausible qu'au cours de l'évolution, les génomes liés à cette famille de virus s'est intégré dans le humain génome et sont maintenant présents sous forme de HERV. On suppose que ces HERV pourraient présenter différents polymorphismes, comme mentionné ci-dessus, parmi les personnes de différentes ethnies. Ces polymorphismes peuvent prendre la forme d'un nombre différentiel de copies de ces HERV et/ou de la présence ou de l'absence de mutations (modifications dans la séquence du génome) accumulées sur une période de temps. Cette variabilité des HERV intégrés peut expliquer les taux de mortalité différentiels et la gravité de la maladie COVID-19 dans les différents pays touchés par la pandémie.
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Références:
1. Griffiths DJ 2001. Rétrovirus endogènes dans le humain séquence du génome. Génome Biol. (2001) ; 2(6) Avis 1017. DOI : https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017
2. Boeke, JD; Stoye, JP (1997). « Rétrotransposons, rétrovirus endogènes et évolution des rétroéléments ». Dans Coffin, JM; Hughes, SH; Varmus, HE (éd.). Rétrovirus. Presse de laboratoire Cold Spring Harbor. PMID 21433351.
3. Vargiu L, et al. Classification et caractérisation des humain les rétrovirus endogènes ; les formes en mosaïque sont courantes. Rétrovirologie (2016); 13 : 7. DOI : 10.1186 / s12977-015-0232-y
4. Classes_of_ERVs.jpg : Jern P, Sperber GO, Blomberg J (œuvre dérivée : Fgrammen (talk)), 2010. Disponible en ligne sur https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg Consulté le 07 mai 2020
5. Blonde, JL ; Lavillette, D; Cheynet, V; Bouton, O ; Oriol, G; Chapelle-Fernandes, S; Mandrandes, S; Maillet, F; Cosset, Floride (7 avril 2000). "Une glycoprotéine d'enveloppe du humain endogène rétrovirus HERV-W est exprimé dans le placenta humain et fusionne les cellules exprimant le récepteur du rétrovirus mammifère de type D ». J. Virol. 74 (7) : 3321-9. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.
6. Katzourakis A et Aswad A. Evolution : endogène Virus Fournir des raccourcis dans l’immunité antivirale. Biologie actuelle (2016). 26 : R427-R429. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072
7. Chuong EB, Elde NC et Feschotte C. Évolution régulatrice de l'immunité innée par cooptation de rétrovirus endogènes. Sciences (2016) Vol. 351, numéro 6277, pages 1083-1087. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1126/science.aad5497
8. Wolff F, Leisch M, Greil R, Risch A, Pleyer L. L'épée à double tranchant de la (ré)expression des gènes par des agents hypométhylants : du mimétisme viral à l'exploitation comme agents d'amorçage pour la modulation ciblée des points de contrôle immunitaire. Signal de communication cellulaire (2017) 15:13. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z
9. Hurst TP, Magiorkinis G. Activation de la réponse immunitaire innée par des agents endogènes rétrovirus. J Gén Virol. (2015) 96 : 1207-1218. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017
10. Chiappinelli KB, Strissel PL, Desrichard A, Chan TA, Baylin SB, Correspondence S. L'inhibition de la méthylation de l'ADN provoque une réponse d'interféron dans le cancer via l'ARNdb, y compris les rétrovirus endogènes. Cell (2015) 162:974-986. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011
11. Mehrab G, Sibel Y, Kaniye S, Sevgi M et Nermin G. Endogène humain rétrovirus-Criblage d'insertion H. Rapports sur la médecine moléculaire (2013). EST CE QUE JE: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295
12. Gröger V et Cynis H. Rétrovirus endogènes humains et leur rôle putatif dans le développement de troubles auto-immuns tels que la sclérose en plaques. Microbiol avant. (2018); 9 : 265. DOI : https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265
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