Des investigations dans l'océan Indien et en France ont mis les chercheurs de l'Institut Pasteur et de l'Inserm sur la bonne piste conduisant à la mise au point d'un premier traitement efficace contre le Chikungunya. Ils ont dû collaborer avec le Laboratoire Français du Fractionnement et des Biotechnologies (LFB) pour parvenir à traiter et à prévenir l'infection due au virus du Chikungunya chez l'animal l'infection.Les génomes de 6 souches virales totalement séquencés
ChikDes chercheurs de l'Institut Pasteur ont pu retracer l'origine et l'évolution du virus Chikungunya dans l'Océan Indien grâce au séquençage total du génome de six souches virales isolées chez des malades de La Réunion et des Seychelles, ainsi qu'au séquençage partiel de la protéine E1 du virus chez 127 patients de La Réunion et des îles voisines (Madagascar, Seychelles, île Maurice, Mayotte). Leur étude, publiée dans PLoS Medicine, ouvre des pistes de recherche pour expliquer l'ampleur de l'épidémie ainsi que la survenue de formes graves de la maladie.
Pour la première fois, des séquences génomiques complètes du virus Chikungunya ont pu être caractérisées à partir d'isolats viraux obtenus après un faible nombre de passages en culture cellulaire et donc très proches des virus cliniques, alors que les génomes complets caractérisés jusqu'alors concernaient des souches de laboratoire. Cette étude initiée au Centre National de Référence des Arbovirus a pu être poursuivie à grande échelle grâce à la plate-forme de Génotypage des Pathogènes et Santé Publique de l'Institut Pasteur. Ce travail a été engagé pour mieux comprendre l'origine et l'évolution des virus responsables de l'épidémie majeure qui sévit dans l'Océan indien depuis début 2005, et qui a causé depuis mars 2005 environ 255 000 cas sur l'île de La Réunion, et depuis janvier 2006, plus de 6 000 cas à Mayotte, près de 9 000 cas aux Seychelles, 6 000 cas à l'île Maurice, 8 cas aux Comores et deux cas à Madagascar (bilan de l'Institut de veille sanitaire, début mai 2006).
L'étude a été coordonnée par Sylvain Brisse, responsable de la Plate-forme Génotypage des Pathogènes et Santé Publique de Pasteur Genopole Ile-de-France et par Isabelle Schuffenecker, du Centre National de Référence des Arbovirus de l'Institut Pasteur localisé à Lyon, en collaboration avec plusieurs équipes de l'Institut Pasteur à Paris, et avec des cliniciens et des virologistes de l'île de La Réunion, de Madagascar (Institut Pasteur), de Mayotte et des Seychelles.
Elle démontre d'abord que les souches virales de l'Océan Indien sont proches entre elles et apparentées aux souches d'Afrique de l'Est, Centrale et du Sud isolées entre 1952 et 2000 : les virus ayant émergé dans les îles de l'Océan Indien ont donc vraisemblablement été importés depuis le continent africain. Ce scénario est compatible avec les échanges de populations entre l'Afrique de l'Est et les Comores, où l'épidémie a commencé début 2005. D'autre part, des modifications dans les génomes viraux au fil de l'épidémie, et notamment l'émergence et la prédominance d'un génotype particulier à partir de septembre 2005, suggèrent une évolution adaptative des souches virales.
Le séquençage du génome complet d'une souche virale isolée du liquide céphalo-rachidien (LCR) d'un patient réunionnais atteint de méningo-encéphalite a mis en évidence plusieurs mutations, causant des substitutions d'acides aminés, qui sont propres à cet isolat clinique. Des études sont en cours pour déterminer si ces substitutions sont associées d'une part à la neurovirulence du virus Chikungunya et d'autre part à une plus grande efficacité de la multiplication virale.
Des « signatures moléculaires » des virus, véritables empreintes génétiques, au niveau de la protéine d'enveloppe E1 du virus ont également été trouvées. En effet, la structure tridimensionnelle de E1 d'un alphavirus très proche, le virus de la Forêt de Semliki, avait été réalisée auparavant par l'équipe de Félix Rey et ceci a permis de modéliser la protéine E1 du virus Chikungunya, afin de localiser les mutations. Une de ces signatures, qu'on ne trouvait pas au début de l'épidémie, est devenue prédominante à partir de septembre 2005 dans les souches réunionnaises, précédant donc de peu l'explosion épidémique. Les auteurs suggèrent qu'elle serait à l'origine d'une adaptation au moustique Aedes albopictus, qui n'était pas connu jusque là pour être un vecteur du virus Chikungunya : la protéine E1 est en effet impliquée dans l'attachement du virus aux membranes cellulaires du moustique. La position de cette signature moléculaire sur la protéine E1 ( » E1 226 » : voir figure ci-dessous), est en effet connue pour influencer la multiplication du virus chez le moustique vecteur.
Ce travail ouvre la voie à des études fonctionnelles qui permettront d'avancer dans la connaissance du virus Chikungunya. Comme le soulignent les auteurs « l'ampleur de l'épidémie dans l'Océan Indien et le fait qu'elle ait touché un pays très médicalisé a conduit à la description de nouvelles formes cliniques de la maladie et mis en évidence le manque critique de connaissances sur la physiopathologie de la maladie et la biologie du virus ».
Une douzaine d'équipes à l'Institut Pasteur travaillent depuis plusieurs semaines à dévoiler les mystères du virus Chikungunya*. La présente étude vient enrichir les pistes de recherche dont disposent les scientifiques et aidera à moyen terme à développer des outils pour combattre cette maladie négligée.
Des cellules cibles du virus identifiées
Des chercheurs de l'Institut Pasteur et du CNRS viennent de marquer une avancée dans la compréhension de la maladie due au virus Chikungunya (maladie de « l'homme courbé »), qui sévit actuellement en Inde et au Gabon, en identifiant pour la première fois des cellules cibles du virus. Leurs résultats, menés en collaboration avec des cliniciens de l'île de la Réunion, sont publiés dans PLoS Pathogens et dans PLoS ONE.
Le virus Chikungunya, découvert en Tanzanie en 1952, et la maladie qu'il provoque ont été jusqu'ici très peu étudiés. L'épidémie qui a sévi dans des îles de l'Océan Indien en 2005-2006 (270 000 cas) avait conduit à la mobilisation d'une douzaine d'équipes de l'Institut Pasteur à Paris, désormais engagées dans l'étude de cette maladie négligée. Des équipes pasteuriennes avaient notamment retracé l'histoire évolutive du virus Chikungunya dans l'Océan Indien, grâce au séquençage de plusieurs souches virales ayant circulé au cours de l'épidémie.
Le Chikungunya a depuis provoqué une vaste épidémie en Inde, faisant entre 1,4 et 6,5 millions de cas entre 2005 et 2007, et touche actuellement le Gabon, où quelque 11 500 cas ont été répertoriés depuis mi-avril 2007.
La première question-clé pour l'étude de la pathogenèse de cette maladie porte sur le tropisme du virus : quelles sont les cellules qu'il infecte dans l'organisme ? L'étude aujourd'hui publiée dans PLoS Pathogens visait à répondre à cette question. Elle a été menée par l'équipe d'Olivier Schwartz - Unité Virus et Immunité (CNRS URA 3015) à l'Institut Pasteur -, en collaboration avec plusieurs équipes de l'Institut Pasteur et du Groupe Hospitalier Sud Réunion.
Les chercheurs ont tout d'abord adapté des outils (cytométrie de flux, immunofluorescence, microscopie électronique...) permettant de visualiser et de quantifier le virus. Ils ont ainsi pu démontrer in vitro que celui-ci ne se multipliait pas dans les cellules sanguines circulantes (lymphocytes, monocytes), mais qu'il se répliquait dans les macrophages (cellules phagocytaires d'origine sanguine et localisées dans les tissus). Ces cellules pourraient donc être impliquées dans l'infection des tissus qu'on sait touchés par la maladie, comme les muscles et les articulations. Le virus infecte également la plupart des cellules dites » adhérentes » : cellules endothéliales, cellules épithéliales, fibroblastes... Les chercheurs souhaitent aujourd'hui identifier les voies d'entrées du virus dans ces types cellulaires, et aussi mieux comprendre les interactions du virus avec le système immunitaire. Leur travail pourrait d'ores et déjà permettre de tester des médicaments en culture cellulaire, en vue de sélectionner ceux qui inhibent l'infection des cellules cibles.
Parallèlement, une autre étude menée par Pierre-Emmanuel Ceccaldi et Simona Ozden dans l'Unité Epidémiologie et physiopathologie des virus oncogènes (CNRS URA 3015) à l'Institut Pasteur, dirigée par Antoine Gessain, en collaboration avec d'autres équipes de l'Institut Pasteur, de l'Institut de Myologie de Paris, et avec des cliniciens de Saint-Denis de la Réunion, a permis de montrer que, chez les personnes infectées, certaines cellules présentes dans le tissu musculaire sont des cibles du virus Chikungunya. Leur travail, récemment publié dans PLoS ONE, s'appuie sur l'étude de biopsies de malades. Ils ont trouvé dans une biopsie prélevée en phase aiguë de la maladie chez un patient, et dans une autre prélevée à un stade plus tardif chez une autre patiente, que les cellules précurseurs des cellules musculaires - les cellules satellites - étaient infectées par le virus. De plus, ces cellules s'avèrent, en culture cellulaire, très permissives au virus. Les auteurs cherchent aujourd'hui à savoir si ces cellules ne joueraient pas un rôle de « réservoir » du virus, ce qui expliquerait les récidives des douleurs musculaires observées chez certains patients.
Ces premières étapes clés de l'étude du Chikungunya sont de nouveaux résultats, - après le séquençage des virus de l'Océan Indien publié l'an dernier, de la forte mobilisation des chercheurs de l'Institut Pasteur, qui travaillent aussi notamment sur la transmission mère-enfant, la physiopathologie de la maladie, les relations entre le virus et les moustiques vecteurs, et séquencent actuellement des souches de virus qui circulent au Gabon.
Un espoir de traitement préventif et curatif contre le Chikungunya
Des chercheurs de l'Institut Pasteur et leurs collègues du groupe Microorganismes et barrières de l'hôte de l'Inserm viennent de démontrer in vitro et in vivo qu'un premier traitement curatif et préventif efficace contre le Chikungunya pourrait bientôt voir le jour. Lire les conclusions de cette étude sur Buzz Santé.
Références : « Genome microevolution of Chikungunya viruses causing the Indian Ocean outbreak » : PloS Medicine/ communiqué conjoint Inserm-Pasteur/ Prophylaxis and Therapy for Chikungunya Virus Infection, Journal of Infectious Diseases, 15 août 2009. Thérèse Couderc (1,3), Nassirah Khandoudi (5), Marc Grandadam (2,6), Catherine Visse (5), Nicolas Gangneux (1,3), Sébastien Bagot (5), Jean-François Prost (5) and Marc Lecuit (1,3,4). « Genome microevolution of Chikungunya viruses causing the Indian Ocean outbreak » : PloS Medicine.
Source :www.mondeactu.com/sante-29/09/09
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