Prions : la barrière d'espèces franchie in vitro

DE NOTRE CORRESPONDANTE

«NOTRE PROCHAIN objectif, confie au “Quotidien” le Pr Claudio Soto (University of Texas Medical Branch, Galveston), est d'employer la même technologie de PMCA (amplification cyclique des protéines mal pliées) pour évaluer la barrière entre des espèces qui présentent un intérêt pour la santé publique.

« Par exemple, nous ignorons si les prions des cervidés, qui sont affectés par la maladie du dépérissement chronique, une maladie à prions très fréquente dans certains États américains, peuvent infecter les humains.

« Nous pourrions évaluer cette possibilité et déterminer quelles seraient les caractéristiques chez les humains de la maladie transmise par le cerf. »

Une ingénieuse technique d'amplification in vitro.

«Cette technique d'amplification possède également un énorme potentiel pour développer un test diagnostique», rappelle-t-il. Cette méthode ingénieuse de multiplication in vitro des prions pathogènes avait été mise au point par le Dr Claudio Soto il y a sept ans (« Nature », 14 juin 2001).

Les maladies à prions, ou encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST), sont des maladies dégénératives du système nerveux central (SNC) qui touchent aussi bien l'homme (maladie de Creutzfeldt-Jakob) que les animaux (tremblante du mouton ou scrapie, encéphalopathie spongiforme bovine [ESB] et maladie du dépérissement chronique des cervidés).

À la différence des agents infectieux conventionnels, l'agent des maladies à prions semble être dépourvu de matériel génétique et composé exclusivement d'une protéine prion mal pliée (PrPSc). Ce prion pathogène (PrPSc) transmettrait la maladie en interagissant directement avec la protéine prion cellulaire normale (PrPc) et en entraînant le changement de conformation de cette dernière.

Une caractéristique des prions est leur barrière d'espèces : les prions pathogènes d'une espèce animale ne peuvent infecter qu'un nombre limité d'autres espèces animales et cette transmission n'est généralement pas très efficace.

Évaluer cette barrière d'espèces est d'une importance médicale considérable pour étudier le risque de transmission des maladies à prions de l'animal à l'homme.

Les données épidémiologiques suggèrent en effet que l'encéphalopathie spongiforme bovine a été transmise aux humains, donnant une forme variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob (vMCJ).

Mouton, cervidés.

L'apparition de souches « atypiques » de scrapie, ainsi que la transmission connue de l'ESB au mouton, soulève de nouvelles inquiétudes sur la possibilité d'infection humaine à partir du mouton.

De même, la possibilité que la maladie du dépérissement chronique des cervidés puisse être transmise à l'homme par la consommation de viande de cerf ne peut être écartée à l'heure actuelle.

Afin de mieux étudier le phénomène de barrière d'espèces, l'équipe de Claudio Soto a développé une méthode pour le reproduire dans un tube à essai.

L'équipe avait déjà montré que, grâce à un procédé d'amplification cyclique (PMCA), il était possible de générer des prions infectieux in vitro, en mélangeant une toute petite quantité de prions pathogènes (PrPsc) prélevés dans le cerveau de hamsters affectés de la tremblante avec de fortes doses de protéines prions normales (PrPc) de hamsters sains. Ces prions infectieux produits par PMCA conservent la souche des prions originaux et transmettent aux hamsters la même maladie.

Dans la nouvelle étude, publiée dans la revue « Cell », les chercheurs montrent que la même méthode peut générer de nouvelles souches lorsque des prions infectieux d'une espèce sont incubés dans un tube à essai avec des protéines prions normales d'une autre espèce.

L'incubation de protéines normales de hamster (PrPc) avec des prions infectieux de souris (PrPSc) aboutit à la production d'une nouvelle souche de prions ; cette souche peut infecter les hamsters et produit chez eux une maladie différente de celle des souches connues de prions.

Les mêmes résultats ont été obtenus dans l'autre sens, c'est-à-dire avec des protéines normales de souris et des prions infectieux de hamster.

Bien qu'ils soient tous les deux rongeurs, normalement, les prions de l'un n'infectent pas facilement l'autre espèce.

De nouveaux prions pourraient émerger.

«Cela suggère le potentiel d'une grande variété de nouveaux prions infectieux, estime le Dr Soto. Cela ne m'étonnerait pas que de nouvelles barrières d'espèces soient franchies et que de nouveaux prions émergent.»

«Ces données démontrent que la PMCA représente un outil précieux pour étudier la force de la barrière entre diverses espèces, ses déterminants moléculaires, et les caractéristiques attendues du nouveau matériel infectieux produit, concluent les chercheurs. Enfin, nos résultats suggèrent que l'univers des prions possibles n'est pas restreint à ceux connus actuellement, mais que probablement de nombreux pliages infectieux uniques du prion pourraient être produits et que la transmission interespèces pourrait en être l'une des sources. »

« Cell », 5 septembre 2008, p. 757, Castilla et coll.