Les chercheurs ont observé des virus passer à travers des nanopores synthétiques qui imitent les pores nucléaires, portes d’entrée par lesquelles ils infectent les noyaux cellulaires. Lorsque la concentration est suffisante, des bouchons se forment et limitent la translocation, bouchons dont les caractéristiques renseignent sur les interactions entre les virus et la surface du noyau.
Les virus possèdent des propriétés physiques remarquables et des interactions complexes avec leur environnement. On imagine habituellement le transport de ces pathogènes par le respiration les personnes infectées par des gouttelettes émises lors de l’expiration, comme l’ont popularisé de nombreux travaux lors de l’émergence du Covid-19.
Cependant, le mouvement des virus vers le site d’une infection est complexe et très diversifié. Pour pénétrer au cœur des cellules et les infecter, celles-ci doivent se frayer un chemin dans des environnements parfois très confinés. Au moment critique de pénétrer dans le noyau cellulaire, certains virus doivent franchir les « portes » formées par les pores nucléaires situés à la surface du noyau, un phénomène d’importance capitale pour comprendre l’infectivité virale.
C’est cette étape critique que des équipes de scientifiques du Laboratoire de Physique (LPENSL, CNRS/ENS de Lyon), de l’Institut de Recherche en Infectiologie de Montpellier (IRIM, CNRS / Université de Montpellier), de l’Institut de Chimie Moléculaire de Paris (IPCM, CNRS / Sorbonne University), le Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI, CNRS / ENS de Lyon / INSERM / Université Claude Bernard), GULLIVER (CNRS / ESPCI Paris – PSL) et Interfaces, Traitements, Organisation et Dynamique des Systèmes (ITODYS, CNRS / Université Paris Cité), selon une approche in vitro qui imite le transport des virus dans le noyau. Pour ce faire, ils ont étudié le passage des virus à travers des ouvertures nanométriques synthétiques communément appelées nanopores, en les observant grâce à la détection. optique ultra-sensible.
Étonnamment, les chercheurs ont découvert que les virus ont tendance à interagir entre eux lorsqu’ils sont forcés de pénétrer dans ces pores et qu’ils forment alors facilement un embouteillage lorsque la densité est suffisante, principalement en raison de l’adhésion. virus entre eux et à la surface du pore. À l’aide d’un modèle physique, les scientifiques tirent parti de cet état de fait en montrant que l’on peut utiliser ce phénomène de bouchon pour quantifier les interactions des virus entre eux et avec le pore.
A) Vue d’artiste de la formation d’un bouchon viral à l’entrée du nanopore.
B) Mesure de la fréquence de passage dans un réseau de nanopores synthétiques en fonction de la pression appliqué aux virus push.
La réduction significative de la fréquence de passage pour une augmentation de la concentration virale est la marque de la formation d’un bouchon à l’intérieur du pore. Les points représentent les mesures expérimentales et les lignes pleines représentent les prédictions du modèle physique développé pour cette étude.
© Vincent Demery, Fabien Montel & Léa Chazot-Franguiadakis.
Ces travaux proposent donc une nouvelle méthode pour comprendre et caractériser les interactions des virus avec leur environnement. Par exemple, l’influence des médicaments sur le transport des virus dans le noyau peut être testée par ce type d’expérience. On peut également envisager d’utiliser cette technique pour contrôler l’agrégation de nanoparticules à l’aide d’un nanopore. Ces résultats sont publiés dans la revue Communication naturelle.
Références :
Bourrage doux des particules virales dans les nanopores, Communications naturellespublié le 23 juillet 2024.
Doi : 10.1038/s41467-024-50059-9 (accès libre)
