Comment les scientifiques travaillent pour trouver des solutions à la pandémie de COVID-19

Structural biology consultant on Kolabtree Jennifer Huen écrit sur la manière dont les scientifiques du monde entier s'efforcent de trouver des solutions à la crise de l'eau. COVID-19 pandémie. 

À l'heure où j'écris ces mots, le personnel médical du monde entier travaille à plein régime pour traiter les patients infectés, les scientifiques se hâtent de mener des expériences pour mettre au point un vaccin approprié contre le COVID-19, et des volontaires distribuent de la nourriture et des fournitures aux personnes vulnérables. Ce ne sont là que quelques-uns des nombreux actes altruistes que les gens accomplissent pour venir en aide à tous ceux qui les entourent.

Our collective experience during the SARS epidemic in 2002-2003 has led to swift actions and behavior changes by the government and general population in order to contain viral spread and accelerate urgent recherche [1]. Already, over a thousand primary and review articles have been published on SARS-CoV2 since its first appearance in the public eye in December of last year. Lab suppliers are streamlining orders for COVID-19 related reagents and media outlets are providing free access to COVID-19 articles, such as those from Science magazine (https://www.sciencemag.org/). The Protein Data Bank, a resource for high resolution molecular structures solved by the scientific community, has seen over a hundred protein structures deposited, the first at the beginning of February [2]. Such research as well as past work on coronaviruses have led to the expedition of les essais cliniques worldwide [3-5].  

Grâce à l'abondance de données librement disponibles, j'ai créé l'image ci-dessous pour représenter un instantané de la façon dont le SRAS-CoV2 infecte son hôte. Les molécules de protéines illustrées dans cette image ont été obtenues à partir des données de structure moléculaire fournies par plusieurs groupes de recherche [6-8]. L'un de ces groupes a fourni les structures de toutes les protéines du SRAS-CoV2 et leurs interactions avec les cibles protéiques humaines (http://korkinlab.org/wuhan).

Au cours de l'infection par le SRAS-CoV, les cellules hôtes engloutissent la particule virale ou la membrane virale fusionne directement avec la membrane de l'hôte [9,10]. Ces deux actions sont d'abord médiées par la protéine de pointe virale qui se lie à l'enzyme affichée à la surface de l'hôte, l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2, ACE2. Les scientifiques ont montré depuis février que l'ACE2 est l'enzyme ciblée par le SRAS-CoV2 [11-14]. Une fois que la pointe du virus se lie à l'ACE2, des enzymes de l'hôte appelées protéases coupent une région spécifique de la pointe virale, ce qui permet à la pointe de se réarranger. Cette action permet à une partie de la pointe de s'insérer dans la membrane de l'hôte, permettant à la membrane du virus de fusionner avec elle et d'extruder son génome à l'intérieur de l'hôte [15,16]. Le virus peut également pénétrer dans son hôte en étant englouti dans des vésicules, où il peut alors déposer son génome à l'intérieur de l'hôte [17,12]. En interférant avec l'une des étapes de l'entrée du SRAS-CoV2, l'infection peut être stoppée. Les structures moléculaires des protéines virales jouent un rôle important dans la recherche de médicaments, car elles s'apparentent à une carte d'un territoire inconnu, révélant les régions clés de la molécule cible. 

Ce travail n'est que l'un des centaines d'articles dont la publication a été accélérée par des revues scientifiques, en contournant le processus d'examen par les pairs, afin d'atteindre le public plus rapidement. Les progrès que nous avons réalisés dans la recherche de solutions à la maladie COVID-19 n'auraient été possibles qu'avec l'aide de nombreuses personnes ingénieuses et innovantes dans le monde entier. Pour savoir comment vous pouvez contribuer, veuillez consulter la liste des possibilités ci-dessous.

J'ai toujours apprécié l'élégance des structures et des fonctions des molécules biologiques. Aujourd'hui, j'apprécie énormément la rapidité avec laquelle les scientifiques et le grand public du monde entier consacrent leur énergie à un objectif commun. Ce sont nos efforts de collaboration qui nous permettront de surmonter cette pandémie.

Liens vers des ressources en matière de bénévolat, d'innovation et de dons:

Les activités de bénévolat peuvent consister à aider au diagnostic du COVID-19, à vérifier les faits et à remédier à la désinformation, à livrer des réactifs médicaux ou à faire don d'équipements de protection individuelle. Cette liste n'est pas exhaustive et contient des possibilités de bénévolat principalement dans la région de Toronto, au Canada. 

• https://covid19resources.ca/ (scientifiques recherchés pour des diagnostics et d'autres tâches liées aux laboratoires ou non, autour de Toronto, Canada)
• https://crowdfightcovid19.org/volunteers (researchers to assist in COVID-19 research projects such as transcribing data and bioinformatics)
• https://www.helpfulengineering.org/volunteer/ (ingénieurs pour aider à diverses tâches techniques/non techniques liées à COVID-19)
• https://www.kaggle.com/allen-institute-for-ai/CORD-19-research-challenge (AI experts to contribute data mining tools and other expertise, awards available)
• https://www.coventchallenge.com/ (experts techniques pour concevoir des ventilateurs avec aide à la création de prototypes) 
• https://helpwithcovid.com/ (plate-forme de recherche reliant les volontaires aux différents projets de covid-19)
• http://uhnopenlab.ca/project/hotline/ (livraison de denrées alimentaires et d'autres produits essentiels aux personnes âgées vulnérables de la région de Toronto, au Canada)
• https://masksfordocs.com/ (dons de matériel de protection pour le personnel médical)
• https://www.conquercovid19.ca/ (approvisionnement en fournitures médicales pour les médecins et infirmiers canadiens)

Vous avez besoin de consulter un expert pour vous aider à rechercher des solutions potentielles à la pandémie de COVID-19 ? Obtenez de l'aide pour la vérification des faits, la rédaction et la recherche sur les coronavirus. Entrez en contact avec des scientifiques qualifiés sur Kolabtree. VOIR LES EXPERTS EN CORONAVIRUS

Références :

1. Menaces, I.o.M.U.F.o.M., Tirer les leçons du SRAS : Se préparer à la prochaine épidémie : Résumé de l'atelier. 2004.
2. Jin, Z., et al, Structure de Mpro du virus COVID-19 et découverte de ses inhibiteurs. bioRxiv, 2020 : p. 2020.02.26.964882.
3. Jiang, S., Ne vous précipitez pas pour déployer les vaccins et les médicaments COVID-19 sans garanties de sécurité suffisantesen Nature. 2020, Springer Nature Limited. p. 321.
4. Début de l'essai clinique du NIH sur le vaccin expérimental contre le COVID-19. 2020, Instituts nationaux de la santé.
5. Remarques d'ouverture du Directeur général de l'OMS lors du point de presse sur le COVID-19 - 27 mars 2020. 2020, Organisation mondiale de la santé.
6. Cui, H., et al, Structural génomique and interactomics of 2019 Wuhan novel coronavirus, 2019-nCoV, indicate evolutionary conserved functional regions of viral proteins. bioRxiv, 2020 : p. 2020.02.10.942136.
7. Yan, R., et al, Base structurelle de la reconnaissance du SARS-CoV-2 par l'ACE2 humain complet. Science, 2020. 367(6485) : p. 1444-1448.
8. Song, W., et al, Structure cryo-EM de la glycoprotéine de la pointe du coronavirus du SRAS en complexe avec son récepteur ACE2 de la cellule hôte. PLoS Pathog, 2018. 14(8) : p. e1007236.
9. Groneberg, D.A., R. Hilgenfeld, et P. Zabel, Mécanismes moléculaires du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS). Respir Res, 2005. 6: p. 8.
10. Yang, Z.Y., et al, L'entrée pH-dépendante du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère est médiée par la glycoprotéine spike et renforcée par le transfert de cellules dendritiques via DC-SIGN. J Virol, 2004. 78(11) : p. 5642-50.
11. Zhou, P., et al, Une épidémie de pneumonie associée à un nouveau coronavirus probablement d'origine chauve-souris. Nature, 2020. 579(7798) : p. 270-273.
12. Ou, X., et al, Caractérisation de la glycoprotéine spike du SARS-CoV-2 à l'entrée du virus et sa réactivité croisée immunitaire avec le SARS-CoV. Nat Commun, 2020. 11(1) : p. 1620.
13. Xiaowei Li, et al, Pathogenèse immunitaire moléculaire et diagnostic du COVID-19. Journal of Pharmaceutical Analysis, 2020.
14. Meng, T., et al, La séquence d'insertion dans le SARS-CoV-2 améliore le clivage de la protéine spike par le TMPRSS. bioRxiv, 2020 : p. 2020.02.08.926006.
15. Belouzard, S., V.C. Chu, et G.R. Whittaker, Activation de la protéine de pointe du coronavirus du SRAS par un clivage protéolytique séquentiel sur deux sites distincts. Proc Natl Acad Sci U S A, 2009. 106(14) : p. 5871-6.
16. Li, F., Structure, fonction et évolution des protéines de pointe des coronavirus. Annu Rev Virol, 2016. 3(1) : p. 237-261.
17. Inoue, Y., et al, Entrée dépendante de la clathrine du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère dans des cellules cibles exprimant ACE2 avec la queue cytoplasmique supprimée. J Virol, 2007. 81(16) : p. 8722-9.