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Des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie étudient les facteurs qui influencent les résultats de la propagation des virus.

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Pourquoi le virus SRAS-CoV-2 a-t-il ravagé la population humaine mondiale, alors que de nombreux autres virus animaux ne l’ont pas fait ? En utilisant des vers nématodes comme modèle, des chercheurs de l’État de ont mené une série d’expériences pour étudier les facteurs qui influencent l’issue de la propagation des virus. Ils ont découvert que l’espèce de l’hôte influe sur la capacité d’un virus à se propager dans une nouvelle population. Par exemple, certaines espèces ne sont jamais infectées, tandis que d’autres le sont et transmettent facilement le virus à d’autres individus de l’espèce.

« Les agents pathogènes se propagent chez l’homme avec une fréquence plutôt alarmante, et une tonne de recherches formidables ont été menées pour déterminer où et quand la propagation est la plus probable », a déclaré David Kennedy, professeur adjoint de biologie. « Cependant, l’étude expérimentale de la propagation d’un virus en laboratoire pour comprendre la probabilité qu’un virus soit transmissible à un nouvel hôte est un défi énorme, notamment en ce qui concerne la réplication nécessaire pour obtenir des informations scientifiques. »

Clara Shaw, chercheuse postdoctorale à Penn State, qui commence en janvier un nouveau poste de professeur adjoint à l’Université du Minnesota Duluth, a noté que les vers sont un système expérimental puissant.

« Vous pouvez avoir une population entière d’hôtes dans une seule boîte de Pétri, et vous pouvez faire tenir 50 populations répliquées dans un espace de la taille d’une boîte à chaussures », a déclaré Shaw. « Ce système ver-virus peut permettre l’étude minutieuse nécessaire pour informer quels événements de débordement sont susceptibles de devenir le prochain COVID-19, et lesquels sont moins préoccupants pour la santé humaine et animale. »

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Pour mener à bien leur étude, qui a été publiée le 21 septembre dans la revue Proceedings of the Royal Society Bles chercheurs ont utilisé des espèces de vers nématodes du genre Caenorhabditis. L’une d’entre elles, Caenorhabditis elegans (C. elegans), est couramment utilisée dans d’autres types d’expériences biologiques.

Pour déterminer d’abord si le genre Caenorhabditis serait un système utile pour étudier l’écologie et l’évolution des sauts d’hôtes de virus, l’équipe a examiné la susceptibilité de 44 espèces de Caenorhabditis à l’infection par le virus d’Orsay, un virus connu pour infecter l’espèce bien étudiée C. elegans, mais non documenté chez d’autres espèces. Ils ont placé de petites quantités du virus sur des boîtes de Pétri hébergeant des populations de différentes espèces de Caenorhabditis pour voir si le virus pouvait se répliquer. Sur les 44 espèces testées, 14 espèces étaient sensibles au virus d’Orsay.

En utilisant ces 14 espèces de vers sensibles, l’équipe a ensuite évalué si ces espèces étaient capables de transmettre le virus en transplantant un sous-ensemble de vers exposés au virus dans un habitat sans virus pour qu’ils se reproduisent et transmettent potentiellement le virus à leur progéniture. Ce processus a été répété pour déterminer combien de temps le virus était capable de persister et s’il était capable de persister indéfiniment.

« Nous avons montré que dans ce seul genre, différentes espèces d’hôtes affichaient toute la gamme des résultats possibles après une exposition à un nouvel agent pathogène », a déclaré Kennedy. « Certaines n’ont jamais été infectées, d’autres ont été infectées mais n’ont pas pu transmettre le virus, d’autres ont été infectées et ont transmis le virus à des niveaux si bas que l’agent pathogène a fini par disparaître, et d’autres encore ont été infectées et ont transmis le virus suffisamment bien pour le maintenir indéfiniment. Il s’agit de la matière première nécessaire pour répondre à la question de savoir pourquoi certains événements de débordement conduisent à des changements d’hôtes et à de nouvelles maladies alors que d’autres s’éteignent d’eux-mêmes sans aucune intervention extérieure. »

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Plus précisément, l’équipe a constaté que les espèces hôtes les plus étroitement liées à C. elegans – l’hôte indigène du virus – étaient plus sensibles à l’infection, et que les hôtes étroitement liés les uns aux autres présentaient des sensibilités plus similaires, indépendamment de leur relation avec C. elegans.

« Ces schémas de sensibilité peuvent être dus au fait que des hôtes étroitement apparentés ont probablement des récepteurs similaires pour la fixation des virus, des environnements similaires au sein de l’hôte pour la navigation des virus et des défenses similaires contre les virus », a déclaré Shaw.

Kennedy a noté que sans un bon système modèle pour étudier la propagation des virus, il a été difficile de comprendre quels facteurs facilitent les nouvelles épidémies et comment l’évolution se déroule chez les pathogènes émergents.

Il a déclaré : « Ces vers peuvent être utilisés non seulement pour sonder l’impact de l’écologie sur la propagation et l’émergence, mais aussi pour mieux comprendre comment et pourquoi les modèles de propagation et d’émergence peuvent différer selon les hôtes. »

La National Science Foundation a soutenu cette recherche.

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Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021