Selon une étude menée par Whitehead Institute for Biomedical Research publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, durant les premiers mois de la pandémie de COVID-19, les professionnels de la santé analysant les résultats des tests ont commencé à remarquer quelque chose d'étrange: les patients qui s'étaient déjà remis de la COVID-19 étaient parfois inexplicablement testés positifs sur un test PCR des semaines voire des mois plus tard.
Les chercheurs ont découvert pourquoi certains patients continuent à être testés positifs après la guérison du COVID-19. Selon les chercheurs, les séquences génétiques du virus à ARN SARS-CoV-2 peuvent s'intégrer dans le génome de la cellule hôte par un processus appelé transcription inverse. Ces sections du génome peuvent ensuite être «lues» dans des ARN, qui pourraient potentiellement être captés par un test PCR.
Les chercheurs ont commencé à concevoir des expériences pour tester si cette intégration virale pouvait se produire avec le nouveau coronavirus. Ces derniers ont infecté des cellules humaines avec un coronavirus en laboratoire, puis ont séquencé l'ADN des cellules infectées deux jours plus tard pour voir s'il contenait des traces du matériel génétique du virus.
Afin de s'assurer que leurs résultats pouvaient être confirmés avec une méthodologie différente, ils ont utilisé trois techniques de séquençage d'ADN différentes. Dans tous les échantillons, ils ont trouvé des fragments de matériel génétique viral (bien que les chercheurs soulignent qu'aucun des fragments insérés n'était suffisant pour recréer un virus vivant).
Les chercheurs ont ensuite examiné l'ADN flanquant les petites séquences virales à la recherche d'indices sur le mécanisme par lequel ils y sont arrivés. Dans ces séquences environnantes, les chercheurs ont trouvé la marque d'une caractéristique génétique appelée rétrotransposon. Parfois appelés «gènes sauteurs», les transposons sont des sections d'ADN qui peuvent se déplacer d'une région du génome à une autre. Ils sont souvent activés pour «sauter» dans des conditions de stress élevé ou pendant le cancer ou le vieillissement, et sont de puissants agents de changement génétique.
Un transposon commun dans le génome humain est le rétrotransposon LINE1, qui est composé d'une combinaison puissante de machines de coupe d'ADN et de transcriptase inverse, une enzyme qui crée des molécules d'ADN à partir d'une matrice d'ARN (comme l'ARN du SRAS-CoV-2 ).
Outre la duplication, une autre caractéristique comme preuve de l'intégration médiée par LINE1 est une séquence de reconnaissance d'endonucléase LINE1. Les chercheurs ont identifié ces caractéristiques dans près de 70% des ADN contenant des séquences virales, mais pas dans tous, ce qui suggère que l'ARN viral pourrait s'intégrer dans l'ADN cellulaire via de multiples mécanismes.
Afin de dépister l'intégration virale en dehors du laboratoire, les chercheurs ont analysé des ensembles de données publiés de transcriptions d'ARN provenant de différents types d'échantillons, y compris des échantillons de patients COVID-19. Avec ces ensembles de données, les chercheurs ont pu calculer la fraction de gènes transcrits dans les cellules de ces patients qui contenaient des séquences virales pouvant être dérivées de copies virales intégrées. Le pourcentage variait d'un échantillon à l'autre, mais pour certains, une fraction relativement importante des transcriptions virales semble avoir été transcrite à partir de matériel génétique viral intégré dans le génome.
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