La virologie au CHU de Lille : des recherches prometteuses

Comme je vous en parlais dans un précédent article, à l’occasion de la fête de la Science, quelques laboratoires du CHU de Lille ont ouvert leurs portes. Le laboratoire de virologie EA3610  de l’Université de Lille, Faculté de Médecine et du CHU de Lille est dirigé par le Professeur Didier Hober.  Le laboratoire qui participe à la fête de la science chaque année depuis 2006, ouvrait ses portes le 12 octobre 2018.

Une belle l’opportunité au grand public de découvrir les activités de recherche qui y sont menées.

Alors cap sur le monde des virus… ces minuscules entités responsables chez l’homme d’infections pouvant générer des maladies (petites ou grandes) pour lesquelles on n’a pas toujours d’arsenal thérapeutique efficace : du simple rhume au virus HIV en passant par celui de l’herpès, de la rougeole, de la grippe ou de la gastro-entérite, dans tous les cas, on ne les voit pas mais leurs effets sont incommodants.

Le virus est de très petite taille, d’ailleurs pendant longtemps, on n’a pas pu l’observer puisqu’on ne le détecte pas au microscope optique comme c’est le cas pour les bactéries : il peut être un millier de fois plus petit qu’une bactérie !

Le virus a besoin de coloniser d’autres cellules afin de se reproduire car il possède de l’acide nucléique (ADN ou ARN) mais il est incapable de se dupliquer par lui-même et doit utiliser toute la structure organisationnelle d’une cellule hôte.
Le virus doit donc s’attacher à des récepteurs d’une cellule avant de s’y introduire. Une fois les copies réalisées, elles peuvent s’échapper et infecter d’autres cellules.

Pour contrer les ravages de certains virus, une mesure consiste à lutter contre la dissémination : l’hygiène est notre alliée.

Pour certains virus, des antiviraux existent (ex : « acyclovir », efficace contre l’herpes en empêchant la réplication du virus) mais, à l’heure où les mouvements anti-vaccinaux n’ont jamais été aussi virulents, il est bon de rappeler que les vaccins restent un moyen de lutte efficace (ROR, polio, hépatite B).

Mais passons à la visite des différentes sections du laboratoire.

La visite du Labo :
La zone « virologie moléculaire » a pour but d’aider à détecter et quantifier la présence d’un virus dans un échantillon (sang, cellules, organe). Pour cela, l’une des techniques les plus fiables est de rechercher l’ADN ou l’ARN caractéristique de ce virus. Mais comment le détecter, surtout si l’échantillon ne contient que quelques brins d’ADN ?

Le thermocycleur (ou machine PCR) est une machine permettant de dupliquer une séquence ADN en partant d’une très faible quantité d’acide nucléique (le facteur de multiplication est énorme : plusieurs millions de copies en quelques heures). Pour réaliser cette duplication, c’est la méthode PCR qui est utilisée ou « Réaction en chaîne par polymérase » : au sein du thermocycleur, quelques dizaines de cycles incluant des étapes de chauffage puis de baisse de température (selon des niveaux de température bien choisis) sont enchaînés. L’échantillon, auquel on a ajouté différents réactifs (des nucléotides, briques de base de l’ADN) et un complexe enzymatique (ADN polymérase), fait alors l’objet d’une série de réactions biochimiques conduisant à la synthèse de nouvelles molécules d’ADN ou d’un petit segment d’intérêt de celui-ci. Chaque cycle permet de dupliquer la molécule de départ ainsi que les copies du cycle précédent : d’où une multiplication exponentielle.

NB : le PCR est une amplification d’ADN qui s’applique aux virus à ADN (comme le virus de l’Herpès). Pour les virus à ARN (entérovirus, HIV,…), il est nécessaire d’effectuer au préalable une rétrotranscription (RT) de l’ARN viral en ADN  puis  d’appliquer la PCR : (cette methode s’appelle RT-PCR.

Après avoir amplifié, il faut maintenant trier et analyser. La technique de l’électrophorèse sur gel suit généralement l’amplification de l’ADN. Sous l’effet d’un champ électrique, on favorise la migration des fragments d’ADN qui, selon leur taille (nombre de paires de bases), migrent plus ou moins loin.

Dans la suite de la visite, on passe dans des zones « sensibles » d’un point de vue sécurité biologique. Ainsi le laboratoire est classé avec un niveau de sécurité dit « P2 » ou NSB2 (niveau de sécurité biologique).
Cette salle par exemple permet la mise en culture de cellules de virus vivants.

Une autre partie du laboratoire est dédiée à l’immunologie. On y recherche des anticorps spécifiques, véritable signature de la présence d’un virus dans un échantillon par le biais de la technique ELISA (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay).

Les sujets de recherche en cours

Au laboratoire de virologie de Lille EA3610, on s’intéresse de près au rôle des virus dans le diabète de type 1.
Le diabète de type 1 est suspecté d’être en lien avec une infection virale. L’équipe étudie les mécanismes moléculaires et cellulaires de l’infection par un Enterovirus (le virus Coxsackievirus B4 ou CVB4) et  les moyens de lutte contre ce virus. Pourquoi, comment ?

Le diabète de type 1 résulte d’un défaut de production d’insuline par les cellules ß des îlots de Langerhans du pancréas, lié à un mauvais fonctionnement ou une destruction de ces cellules. Il s’agit d’une maladie auto-immune à évolution lente et il peut s’écouler un temps assez long avant la manifestation des signes cliniques.

Depuis plusieurs décennies déjà, le lien entre le diabète de type 1 et un facteur extérieur « déclenchant » est suspecté. En effet, on a remarqué plusieurs choses troublantes :
– chez les jumeaux monozygotes par exemple, il n’y a que peu de concordances dans la survenue de la maladie,
– chez les individus ayant des prédispositions au diabète, moins de 5% développent la maladie,
– Il y a une augmentation de la prévalence de la maladie depuis ces dernières années et on constate de fortes disparités entre les pays.
Tout cela conduit à l’hypothèse d’un facteur déclenchant exogène. Les recherches se sont orientées vers les virus car on retrouve une sorte de cyclicité, tout comme les infections liées aux entérovirus,  en fin d’été et début d’automne.
De plus, des études épidémiologiques, à la fois prospectives et rétrospectives ont mis en évidence une association entre la présence de marqueurs viraux et la maladie chez les patients souffrant de diabète de type 1.

Enfin, l’innoculation de CVB4 chez des souris déclenchent un diabète chez ces dernières.

Le laboratoire de virologie EA3610 recherche des marqueurs d’infection , et étudie la persistence des virus et l’impact des virus sur les cellules. Elle met à profit une meilleure connaissance des virus pour élaborer des moyens de lutte contre les infections par ces agents.