Depuis son apparition fin 2019, le SARS-CoV-2, l'agent responsable du COVID-19, a subi une évolution génomique significative, entraînant l’émergence de multiples variants aux niveaux de transmissibilité, d’évasion immunitaire et de pathogénicité variables. La compréhension des interactions moléculaires entre les protéines virales et les protéines de l'hôte – l'interactome protéique du SARS-CoV-2 – a été essentielle pour élucider les mécanismes d’infection, de modulation immunitaire et de réplication du virus.
Au-delà de la phase aiguë de l'infection, une proportion importante des patients continue de souffrir de symptômes persistants regroupés sous le terme de COVID long. Parmi eux, des complications neurologiques telles que le brouillard cérébral (« brain fog »), des troubles cognitifs et une fatigue chronique sont fréquemment rapportés. Bien que les mécanismes moléculaires sous-jacents restent encore mal compris, les données récentes suggèrent que la persistance virale, la dysrégulation immunitaire et les réponses inflammatoires pourraient contribuer à ces séquelles à long terme. L'étude des interactions entre les protéines du SARS-CoV-2 et les voies neurales et immunitaires de l'hôte est cruciale pour développer des interventions ciblées afin d’atténuer l'impact du COVID long et d’améliorer la prise en charge des patients.
Au cours des cinq dernières années, les progrès en protéomique, en biologie structurale et en biologie des systèmes ont permis d'obtenir des informations sans précédent sur les interactions entre le virus et son hôte. La spectrométrie de masse à haut débit, la cryo-microscopie électronique et la modélisation computationnelle ont révélé des interactions protéiques clés du virus qui jouent un rôle déterminant dans la pathogenèse et l’évasion immunitaire. Ces découvertes ont non seulement enrichi notre compréhension de la biologie des coronavirus, mais ont aussi permis d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Cette revue propose un état des lieux de l'interactome protéique du SARS-CoV-2, mettant en lumière les facteurs clés exploités par le virus, les tendances émergentes de l'évolution virale et les pistes potentielles pour des interventions antivirales. En intégrant les découvertes récentes, nous souhaitons fournir une ressource complète aux chercheurs explorant de nouvelles stratégies pour lutter contre le SARS-CoV-2 et les futures menaces pandémiques.
Le génome du SARS-CoV-2, d’environ 30 kb, code pour 16 protéines non structurales (Nsp1-16), quatre protéines structurales (spike, enveloppe, nucléocapside, membrane) et neuf facteurs accessoires putatifs7. Bon nombre de ces protéines et polypeptides possèdent plusieurs partenaires d'interaction, en particulier dans les cellules pulmonaires, site principal de l’infection virale. Ces interactions avec les cellules hôtes déterminent la capacité du virus à infecter la cellule, à répliquer son génome et à déclencher la production et la libération de nouvelles particules virales. De plus, plusieurs protéines virales semblent interagir avec les voies de l’immunité innée, notamment la signalisation de l'interféron, la réponse inflammatoire NF-kappa B, la production d’interféron de type I et l’activation d’IRF-3.
Au moins certains des neuf facteurs accessoires du SARS-CoV-2 (Orf3a-10) ont été impliqués dans la progression du COVID-19. Orf3a induit l'apoptose et semble activer NF-kB ainsi que l'inflammasome NLRP3, impliqué dans la pyroptose, une forme hautement inflammatoire de l’apoptose. Les antagonistes de l’interféron de type I (IFN), Orf6 et Orf9b, inhibent la signalisation des IFN alpha et beta, deux acteurs clés de la réponse immunitaire antivirale.
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