Les organoïdes du poumon et du cerveau humains réagissent différemment à l'infection par le SRAS-CoV-2 lors de tests de laboratoire

Selon une étude menée par l'University of California - San Diego publiée dans Stem Cell Reports, la COVID-19, la maladie causée par le coronavirus pandémique SARS-CoV-2, est principalement considérée comme une infection respiratoire. Pourtant, le virus est également devenu connu pour affecter d'autres parties du corps d'une manière moins bien comprise, parfois avec des conséquences à plus long terme, telles que l'arythmie cardiaque, la fatigue et le «brouillard cérébral»

Des chercheurs utilisent des organoïdes dérivés de cellules souches, de petites boules de cellules humaines qui ressemblent et agissent comme des mini-organes dans une boîte de laboratoire, pour étudier comment le virus interagit avec divers systèmes organiques et pour développer des thérapies pour bloquer l'infection.

Selon les chercheurs, comme de nombreux organes, les organoïdes pulmonaires et cérébraux de l'équipe produisent les molécules ACE2 et TMPRSS2, qui se posent comme des poignées de porte sur les surfaces externes des cellules. Le SRAS-CoV-2 saisit ces poignées de porte avec sa protéine de pointe comme moyen d'entrer dans les cellules et d'établir une infection.

Les chercheurs ont développé un pseudovirus, une version non infectieuse du SRAS-CoV-2, et l'ont étiqueté avec une protéine fluorescente verte, ou GFP, une molécule brillante dérivée de méduses qui aide les chercheurs à visualiser le fonctionnement interne des cellules. Le marqueur fluorescent leur a permis de quantifier la liaison de la protéine de pointe du virus aux récepteurs ACE2 dans les organoïdes pulmonaires et cérébraux humains, et d'évaluer les réponses des cellules.

Les chercheurs ont observé environ 10 fois plus de récepteurs ACE2 et TMPRSS2 et par conséquent une infection virale beaucoup plus élevée dans les organoïdes pulmonaires, par rapport aux organoïdes cérébraux. Le traitement avec la protéine de pointe virale ou les inhibiteurs de TMPRSS2 a réduit les niveaux d'infection dans les deux organoïdes.

Outre les différences de niveaux d'infectivité, les organoïdes pulmonaires et cérébraux différaient également dans leurs réponses au virus. Les organoïdes pulmonaires infectés par le SRAS-CoV-2 ont pompé des molécules destinées à solliciter l'aide du système immunitaire - interférons, cytokines et chimiokines. Les organoïdes cérébraux infectés, en revanche, ont augmenté leur production d'autres molécules, telles que TLR3, un membre de la famille des récepteurs de type péage qui joue un rôle fondamental dans la reconnaissance des pathogènes et l'activation de l'immunité innée.