28 avril 2020
Renaud Manuguerra-Gagné, Québec Science

« La représentation visuelle que l’on fait de ce virus est une boule aux couleurs variées avec des clous de girofle plantés tout autour. Est-ce que cela correspond à l’image que les scientifiques obtiennent lorsqu’ils l’observent au microscope? », demande Claude Côté, de Gaspé.

R : Bien que l’image de la boule colorée en gros plan soit une interprétation artistique de l’apparence du virus SARS-CoV-2, il n’en demeure pas moins qu’elle est basée sur les connaissances que nous avons de ce virus, ainsi que sur ce que les chercheurs observent au microscope.

Avec une taille moyenne de 100 nanomètres (ce qui est 1000 fois plus petit que le diamètre d’un cheveu humain),  prendre une image du SARS-CoV-2 nécessite une méthode d’une grande précision, qu’on appelle la microscopie électronique.

Contrairement aux microscopes optiques qui utilisent les propriétés de la lumière pour visualiser un très petit objet, les microscopes électroniques fonctionnent en bombardant l’objet à imager d’électrons. Les scientifiques peuvent ensuite reconstituer des images grâce à la façon dont les électrons ont interagi avec leur cible.

Bien que le résultat soit très différent des photos obtenues par microscopie optique, le grossissement obtenu permet d’observer les minuscules structures virales sphériques ornées de pics. Ces pics sont justement à l’origine du nom de la famille des coronavirus, du latin corona (couronne), et nommés ainsi à cause de leur ressemblance avec la couronne solaire.

Plus qu’une question de style

L’apparence d’un virus est directement liée au type de cellules qu’il peut infecter et à la stratégie qu’il emploie pour y parvenir. À la base, tout virus est formé de matériel génétique capable de prendre contrôle de certaines cellules pour les forcer à fabriquer de nouveaux virus. En ce qui concerne le virus de la COVID-19, le matériel est encapsulé dans une membrane graisseuse couverte de protéines.

Les « clous de girofles » du SARS-CoV-2 se nomment protéines S (pour spike, pic en anglais) et sont capables de reconnaître des cibles à la surface de cellules que le virus peut infecter. Ces cibles sont des protéines nommées ACE2, qu’on retrouve sur plusieurs organes, dont les poumons.

Le contact entre les deux modifie la forme des protéines S, qui déclenchent par la suite la fusion de la membrane graisseuse du virion avec celle de la cellule, y libérant alors le matériel génétique viral. Celui-ci n’aura plus qu’à saisir les commandes de la machinerie cellulaire pour créer des répliques de lui-même.

Bien plus qu’une simple leçon d’anatomie, connaître la structure du virus peut permettre aux chercheurs d’apprendre comment il fonctionne ainsi que d’identifier des failles à exploiter pour le vaincre.

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D’une image est née une symphonie Pour aller au-delà des apparences, une équipe de chercheurs du Massachussets Institute of Technology a traduit la structure du virus en pièce musicale. Chaque protéine a été associée à un instrument, puis à une note dont l’amplitude et le volume varient selon la structure de la protéine. Bien plus qu’un simple exercice ludique, les chercheurs affirment que cette partition musicale peut aider à repérer plus rapidement certaines similitudes, tant dans les structures protéiques qu’avec des molécules qui pourraient s’y lier et bloquer le virus. Vous pouvez entendre la symphonie COVID-19 en cliquant sur ce lien.

 

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