Coronavirus : les virus sont-ils un défi scientifique insurmontable ?

Qu'est-ce qu'un virus ? La simple définition de ces entités biologiques, situées à la frontière de la vie, pose déjà un problème délicat.

Dans les leçons d'introduction de la virologie, il est établi que les virus sont des agents infectieux de nature particulaire et d'organisation acellulaire, visibles uniquement au microscope électronique.

Ils n'ont pas de métabolisme propre, étant tous des parasites intracellulaires forcés et, par conséquent, dépendants d'un hôte vivant pour pouvoir se répliquer.

La structure simple et énigmatique d'un virus

La structure de base de la particule virale est très simple. Elle consiste en une capsule protéique externe qui contient l'acide nucléique viral, l'ADN ou l'ARN, mais pas les deux simultanément.

Les virus ont suscité un tel engouement dans la communauté scientifique que le célèbre prix Nobel André Lwoff a inventé l'expression "un virus est... un virus".

Un échantillon de l'insondabilité de ces agents particuliers, dont la vitalité est contestée.

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L'angoisse actuelle concernant la catastrophe apocalyptique due au coronavirus SRAS-CoV-2 est, pour le moment, la dernière d'une longue série ininterrompue de fléaux viraux qui ont ravagé la Terre.

Plusieurs pandémies de grippe ont été bien documentées au cours du seul XXe siècle.

À commencer par la tristement célèbre "grippe espagnole" qui, pendant la Première Guerre mondiale, a causé une mortalité plus élevée que celle résultant de la guerre industrielle.

Depuis lors, au moins cinq grandes épidémies mondiales de grippe ont été enregistrées, la dernière en 2009.

Il convient de mentionner tout particulièrement la terrible pandémie de sida, causée par le rétrovirus du VIH, qui, depuis 1980, a eu des effets dévastateurs sur la vie humaine, jusqu'à devenir une maladie chronique.

Au cours des dernières décennies, nous avons assisté à des épidémies successives du virus Ebola, Zika, Dengue ou Chikungunya, qui diffèrent par leur mode de transmission, leurs symptômes, leurs zones géographiques de distribution ou leurs taux de morbidité et de mortalité.

Pourquoi ne pouvons-nous pas prévenir les pandémies causées par des virus ?

Il est paradoxal que notre connaissance approfondie de l'organisation virale n'ait pas permis de prévenir et de contrôler des pandémies aussi terribles.

En analysant les procédés scientifiques et techniques sophistiqués dont nous disposons, il devrait être relativement simple de détecter, d'étudier et donc de prévenir les infections causées par des particules aussi élémentaires que les virus.

Cependant, la difficulté réside en grande partie dans cette structure virale unique.

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En fait, les virus ne peuvent pas être traités par des formules efficaces contre d'autres agents pathogènes infectieux, y compris par une thérapie antibiotique.

En infectant leurs cellules cibles, les virus bloquent le métabolisme et utilisent la machinerie cellulaire à leur avantage, synthétisant les sous-unités structurelles de la capside et répliquant son acide nucléique.

Tout cela sans que les cellules aient trouvé un antidote biologique efficace pour neutraliser cette infection.

Une circonstance unique fait que de nombreux virus pathogènes, quelle que soit leur symétrie (icosaédrique ou hélicoïdale), ont une enveloppe externe qui provient de la membrane de la cellule plasmique.

Des glycoprotéines virales (les fameuses spicules ou "épingles") sont placés au sommet de cette enveloppe et jouent un rôle crucial dans la reconnaissance et la liaison spécifique aux récepteurs des cellules sensibles, facilitant leur diffusion.

D'autre part - et ce n'est peut-être pas un hasard -, de nombreux virus infectieux ne contiennent qu'une seule chaîne d'ARN et non de l'ADN bicaténaire comme matériel génétique (polio, grippe, rage, SIDA, Ebola, coronavirus...), ce qui implique un taux de mutation beaucoup plus élevé.

Cette stratégie leur permet de contourner plus facilement la surveillance cellulaire.

En fait, les virus dits ARN(+) ou de polarité messagère (coronavirus) peuvent lire leur code génétique directement sur les ribosomes cellulaires sans avoir à recourir à la machinerie de transcription de la cellule.

N'oubliez pas que la transcription est un processus essentiel pour copier le message génétique de l'ADN à l'ARN messager.

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La remarquable capacité des virus à s'échapper et à se recomposer

Un autre obstacle difficile à résoudre est la capacité de nombreux virus à franchir la barrière des espèces et à passer de leur hôte naturel aux humains et aux mammifères.

Ce "don", ajouté à son prodigieux potentiel de recomposition, permet à deux virus d'origine différente de se réunir dans un hôte intermédiaire.

Et, par le biais de leur échange de matériel génétique, d'assembler une nouvelle particule virale, immunologiquement inédite et dotée d'un énorme pouvoir infectieux.

En ce sens, la grippe en est un exemple clair. Dans certaines pandémies de grippe A (les fameux sous-types H1N1), un virus d'origine aviaire et un autre d'origine humaine échangent leurs fragments d'ARN dans un hôte intermédiaire (le porc), générant un troisième virus de haute virulence.

Il est prévisible que les efforts acharnés pour obtenir des vaccins et de nouveaux antiviraux efficaces serviront à contrôler la covid-19 dans un délai raisonnable.

Néanmoins, une analyse rigoureuse de la terrible catastrophe planétaire que nous subissons devrait nous apprendre qu'il est essentiel de bien se préparer à la prochaine pandémie virale, qui ne manquera pas de se produire.

Pour revenir au début, parmi les nombreuses significations des virus, je retiendrai celle-ci : "un virus est essentiellement une enveloppe protéique qui implique une myriade de problèmes... peut-être impossibles à résoudre".

*Juan Carlos Argüelles Ordóñez est professeur de microbiologie à l'université de Murcie, en Espagne. Cet article a été publié à l'origine dans The Conversation.