Une épidémie causée par un hantavirus sur un bateau de croisière a récemment mis sous le feu des projecteurs ces virus zoonotiques. À l’échelle mondiale, on estime que des dizaines de milliers d’infections par les hantavirus surviennent chaque année. La contamination se fait le plus souvent par inhalation de poussière contaminée par l’urine, les excréments ou la salive de rongeurs infectés. Bien que les hantavirus ne provoquent généralement pas de maladie perceptible chez les rongeurs qui en sont porteurs, l’infection peut entraîner une maladie grave chez les humains. Des hantavirus distincts sont associés à différentes formes de maladies selon la région du monde où ils sont présents. Les hantavirus du Nouveau Monde, qui se trouvent sur le continent américain, peuvent provoquer le syndrome pulmonaire à hantavirus, une maladie respiratoire grave pouvant rapidement entraîner la mort. En Europe et en Asie, les hantavirus de l’Ancien Monde sont plus souvent associés à la fièvre hémorragique avec syndrome rénal, une maladie qui affecte les vaisseaux sanguins et la fonction rénale. Dans les rares cas documentés où une transmission interhumaine est supposée avoir eu lieu, les infections étaient liées à un hantavirus spécifique du Nouveau Monde connu sous le nom de virus des Andes, et semblaient nécessiter un contact personnel étroit entre les individus.

La structure du virus

Les hantavirus sont des virus à ARN dont la forme et la taille de l’enveloppe virale varient. Bien que les hantavirus apparaissent souvent comme globalement sphériques au microscope, certaines particules sont allongées ou tubulaires. Le génome viral se compose de trois segments d’ARN simple brin de tailles différentes, appelés S (pour small en anglais), M (medium) et L (large). Chaque segment code différents composants viraux essentiels à l’infection et à la réplication. Le petit segment code la protéine de la nucléocapside, qui se lie aux ARN viraux et les protège. Le segment moyen code deux glycoprotéines d’enveloppe, appelées Gn et Gc, qui font saillie à la surface du virus. Le grand segment code une ARN polymérase ARN-dépendante, l’enzyme responsable de la transcription et de la réplication du génome viral.

La surface de l’enveloppe virale est recouverte de complexes protéiques Gn/Gc qui s’assemblent en complexes tétramériques de forme carrée 1. Ces complexes, semblables à des tuiles, s’organisent en un réseau carré caractéristique sur toute la surface virale, comme illustré sur la figure 1 à partir des entrées de la base de données des protéines (PDB) 9p3x et 6zjm. À l’intérieur du virus, les queues des glycoprotéines interagissent avec les protéines de la nucléocapside et l’ARN viral, formant ainsi des complexes ribonucléoprotéiques en forme de bâtonnets qui encapsulent le génome 2.

Se protéger contre les hantavirus

Pour infecter une cellule, les spicules des hantavirus se lient aux protéines présentes à la surface des cellules cibles, notamment celles qui tapissent les vaisseaux sanguins et les voies respiratoires. Une fois fixées et internalisées dans les cellules, les glycoprotéines formant les spicules subissent un réarrangement structurel important qui permet à la membrane virale de fusionner avec celle de la cellule hôte1 2. Ce processus de fusion libère le génome viral dans la cellule, déclenchant ainsi l’infection. Lorsque le système immunitaire réagit à l’infection, l’organisme produit différents anticorps capables de reconnaître le virus. Certains de ces anticorps sont des anticorps neutralisants, ce qui signifie qu’ils peuvent empêcher le virus de se répliquer et de se propager. Des chercheurs ont isolé des anticorps neutralisants chez des personnes ayant guéri d’une infection à hantavirus. Si la plupart de ces anticorps ne reconnaissent qu’un seul hantavirus, les scientifiques ont également découvert des anticorps neutralisants à large spectre, capables de bloquer plusieurs hantavirus 3.

Comparaison des structures préfusion et post-fusion

Bien que les protéines des spicules des hantavirus s’organisent en un réseau carré caractéristique, elles se réorganisent au cours de l’infection cellulaire. Les protéines d’enveloppe Gc (représentées en rose sur la figure 3) forment des spicules trimériques à la surface de l’enveloppe virale qui subissent un changement conformationnel entraînant la fusion de l’enveloppe virale avec la membrane cellulaire [de l’endolysosome, NdT] 1. Ce mécanisme est similaire à celui par lequel d’autres virus, comme le VIH et le virus de la dengue, infectent les cellules 2. Vous pouvez comparer la structure du tétramère de préfusion Gc/Gn du virus des Andes (entrée PDB 6p3x) avec celle d’un trimère de post-fusion Gc du virus Puumala (entrée PDB 5j81) en vous rendant sur la page de l’article d’origine (en anglais), et en cliquant sur l’onglet JSmol de la section Exploring the structure.

Pour aller plus loin

1. Vous pouvez en apprendre davantage sur les anticorps neutralisants à large spectre qui ciblent le VIH et la grippe dans d’anciens articles de la molécule du mois.
2. Le mécanisme de fusion utilisé par les hantavirus pour infecter les cellules est similaire à celui d’autres virus, notamment le VIH et le virus de la dengue. Vous pouvez en apprendre davantage sur les protéines d’enveloppe du VIH et du virus de la dengue dans d’anciens articles de la molécule du mois ainsi que dans l’article VIH et sida de Planet-Vie.