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Les chauves-souris résistent aux nombreux virus qu'elles hébergent

Un Grand Murin (Myotis myotis), une des espèces de chauves-souris qui possède plusieurs copies du gène PKR. [Maxime Leuchtmann/Nature-Environnement 17 - LabEx Ecofect/Assoc. "Chiroptères Cavernicoles Prioritaires en Nouvelle-Aquitaine"]
Les chauves-souris et leur résistance aux virus qu'elles abritent / CQFD / 9 min. / le 30 novembre 2022
Les chauves-souris hébergent de nombreux virus pathogènes pour la plupart des mammifères sans développer de symptômes, ni même en mourir. Une étude publiée le 23 novembre démontre que cette super résistance immunitaire provient d'un gène que cet animal possède à plusieurs exemplaires.

L'étonnante faculté du système immunitaire des chauves-souris à résister à la multitude de virus qu'elles abritent – dont les fameux coronavirus – vient du gène PKR, c'est ce qu'explique l'étude publiée dans la revue Science Advances.

Les êtres humains, tout comme la plupart des mammifères, le possèdent; mais certains chiroptères ont deux ou plusieurs copies de PKR, alors que nous n'en avons qu'une.

Un Grand Murin, Myotis myotis de son nom latin, fait partie des chauves-souris qui possèdent plusieurs copies du gène PKR. [Martin Grimm/CC-BY-NC - Ville de Genève]Un Grand Murin, Myotis myotis de son nom latin, fait partie des chauves-souris qui possèdent plusieurs copies du gène PKR. [Martin Grimm/CC-BY-NC - Ville de Genève]Autant de duplicata ont permis à cet animal de varier son répertoire antiviral et d'être ainsi capable de faire face à une plus grande diversité de virus. C'est ce que les scientifiques appellent une "sélection naturelle positive", soit la sélection naturelle de mutations avantageuses conférant à son animal porteur de plus grandes chances de reproduction. Cette mutation se transmet de façon héréditaire, jusqu'à remplacer l'état préexistant.

Pour arriver à une telle conclusion, l'équipe scientifique a intégré des données issues du terrain, mais aussi de la génétique, de l'éco-épidémiologie, de la biologie moléculaire et cellulaire, ou encore de la virologie. Une recherche interdisciplinaire qui a permis de mettre en lumière ce super système immunitaire de la chauve-souris.

Bloquer la synthèse de protéines virales

Stéphanie Jacquet, la première auteure de cette étude, est docteure en microbiologie et parasitologie, ainsi que chercheuse postdoctorante au Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI) et au Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive (LBBE), à l'Université de Lyon 1. Elle explique le fonctionnement du gène PKR: "Lors d'une infection par les virus, la protéine produite par ce gène va reconnaître une molécule du virus et conduire à l'arrêt de la production de protéines dans les cellules. Or les virus ont besoin de cette production pour se répliquer", dit-elle au micro de l'émission CQFD.

L'avantage de ce gène, c'est qu'il ne bloque pas seulement un seul type de virus ou pathogène: "Il est plutôt généraliste. C'est pour cela qu'il a un rôle central et important dans l'immunité: il agit à l'encontre de nombreuses familles de virus, qu'ils soient à ADN ou à ARN".

Un avantage conservé

Durant l'évolution, des chauves-souris ont développé plusieurs copies de ce précieux gène, mais cela n'a pas été le cas d'autres mammifères. Les scientifiques n'en connaissent pas la raison: "Mais on le sait, cette acquisition a été maintenue dans le génome, notamment dans plusieurs espèces du genre Myotis. Ces multiples copies leur donnent un avantage face aux virus qui circulent aujourd'hui. Une des hypothèses pourrait être le fait que les chauves-souris ont été exposées à de nombreux virus qui avaient un effet néfaste sur leur survie et donc, au cours du temps, elles ont acquis ces copies".

Selon Stéphanie Jacquet, une autre explication voudrait que ce sont des caractéristiques qui leur sont intrinsèques, notamment par rapport à la structure de leur génome.

Il existe 1400 espèces de chauves-souris. Ici, un Murin de Bechstein (Myotis bechsteinii), un chiroptère européen de taille moyenne aux oreilles très longues et larges. [Arthur L./HorizonFeatures - Leemage via AFP]Il existe 1400 espèces de chauves-souris. Ici, un Murin de Bechstein (Myotis bechsteinii), un chiroptère européen de taille moyenne aux oreilles très longues et larges. [Arthur L./HorizonFeatures - Leemage via AFP]

Il existe 1400 espèces de chauves-souris, distribuées partout dans le monde, sauf en Antarctique: "Elles ont été exposées à une très très grande diversité de virus. Aujourd'hui, elles sont hôtes de quasiment toutes les familles virales qui infectent les mammifères", remarque la chercheuse.

"Elles ont été exposées à ces différents virus: certains ont été pathogènes et elles se sont adaptées pour pouvoir mieux se défendre".

Et l'espèce humaine?

Le monde a connu des vagues épidémiques, comme la peste noire qui a décimé une bonne partie de l'Europe au Moyen-Âge. L'espèce humaine n'est pas aussi bien équipée que les chauves-souris face aux pathogènes: "Les chauves-souris ont acquis ces changements sur des millions d'années. Ce sont des réponses à des épidémies passées, anciennes, par des virus qui sont aujourd'hui peut-être éteints".

Et chaque espèce a sa propre histoire d'évolution avec un virus en particulier, détaille-t-elle: "Elles ne vont pas être toutes exposées aux mêmes virus. En comparant ces espèces, on peut identifier les différences entre elles et leurs adaptations propres. Si l'on rapporte cela à l'Homme, il faudrait le comparer à des espèces cousines, comme le chimpanzé, pour voir si l'ordre des primates a connu des adaptations face aux épidémies passées. Peut-être que d'autres espèces sont plus armées par rapport à certaines affections, alors que l'Homme ne l'est pas".

L'adaptation face à un virus, c'est une course à l'armement génétique

Stéphanie Jacquet, la première auteure de cette étude, est docteure en microbiologie et parasitologie, ainsi que chercheuse postdoctorante au Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI) à l'Université de Lyon 1. [Fondation L'Oréal-UNESCO pour les Femmes et la Science]
Stéphanie Jacquet, docteure en microbiologie et parasitologie

Il existe aussi des adaptations récentes, qui se font actuellement: "Il faut alors regarder la variabilité entre individus. Certains seront plus résistants, d'autres moins. Au cours du temps, les résistants à un virus auront plus de chances de transmettre leurs gènes à la génération suivante". Cette sélection permet qu'ils soient majoritaires dans la population: "C'est ce qu'on appelle la course à l'armement génétique, soit l'adaptation face au virus".

Sujet radio: Sarah Dirren

Article web: Stéphanie Jaquet

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Une pièce d'un puzzle plus grand

Afin d'aider notre système immunitaire, pourrait-on imaginer des vaccins qui intégreraient ce gène afin de bloquer les protéines virales? La question reste ouverte pour Stéphanie Jacquet: "Ces travaux conduisent vers des pistes de recherche d'un point de vue thérapeutique et dans le champ des molécules antivirales".

Toutefois, la chercheuse avoue que ce n'est pas son domaine de compétence: "C'est ça qui est fascinant! Si on regarde la Science, ça peut être un grand puzzle auquel chaque étude apporte une petite pièce, ce qui va permettre de nous conduire vers des pistes de découvertes pour d'autres pièces du puzzle. Là, en l'occurrence, on peut imaginer que, vu le rôle de PKR, il pourrait servir de piste pour des traitements antiviraux".