Infection par le SRAS-CoV-2 démontrée dans un modèle de tissu bronchioalvéolaire pulmonaire humain

Selon une étude menée par European Molecular Biology Organization publiée dans EMBO Journal, le développement d'un modèle tissulaire d'origine humaine in vitro pour étudier l'infection virale et la progression de la maladie dans les cellules alvéolaires des poumons responsables de l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone avec le sang pourrait permettre l'étude de thérapies possibles pour le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) déclenché par SARS-CoV-2. Des chercheurs ont démontré que le SRAS-CoV-2 se réplique efficacement dans leur modèle ressemblant au système bronchioalvéolaire humain qui jouerait un rôle critique dans la progression de l'infection vers la pneumonie et le SDRA.

Selon les chercheurs, il est déjà établi que chez les personnes infectées par COVID-19 ou d'autres virus respiratoires, les lésions alvéolaires peuvent déclencher une cascade d'événements menant au SDRA, limitant le transport de l'oxygène dans le sang à des niveaux dangereusement bas. Il existe également de plus en plus de preuves que l'épithélium tapissant les alvéoles joue un rôle majeur dans la progression de la COVID-19. Cependant, des modèles in vitro pour répliquer la progression de la maladie dans les alvéoles des poumons humains se sont avérés difficiles à établir, en particulier des modèles qui sont également permissifs à l'infection par le SRAS-CoV-2. Cela a considérablement limité notre compréhension de la COVID-19.

Les chercheurs ont appliqué des modèles d'organoïdes auto-renouvelables contenant des cellules souches capables de se différencier en types de cellules pertinents pour l'étude des processus pathologiques. Les organoïdes sont de minuscules tissus 3D d'environ 2 mm de diamètre provenant de cellules souches pour refléter les structures complexes d'un organe, ou du moins pour en exprimer des aspects sélectionnés pour répondre à un objectif de recherche biomédicale donné. Ces organoïdes peuvent alors fournir des sources continues de tissus 2-D qui imitent plus précisément la géométrie ou l'alignement cellulaire des structures étudiées.

Plusieurs cultures ont été générées et infectées avec succès par le SRAS-CoV-2 ciblant principalement les cellules alvéolaires de type II, connues sous le nom d'ATII-L, confirmées par microscopie électronique en transmission (TEM), marqueurs de surface et séquençage de cellules uniques. L'étude a ensuite mis en lumière la séquence des événements suivant l'infection.

Les chercheurs ont identifié par l'analyse de l'expression de l'ARN messager une réponse immunitaire cellulaire au virus par les cellules infectées. Lorsque les cultures ont été traitées avec la molécule de signalisation antivirale interféron lambda au début de l'infection, la réplication du SRAS-CoV-2 a été presque complètement bloquée, ce qui indique que, lorsqu'elle est bien programmée, l'interféron lambda pourrait être un traitement efficace. Ces résultats indiquent également que ces cultures pourraient être utiles pour le développement d'une intervention thérapeutique contre le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) à partir de la COVID-19.