De troublantes similitudes entre la tempête cytokinique et le syndrome du choc toxique

L'orage cytokinique est-il lié à la Covid-19 ? Alors que le débat divise les scientifiques, une nouvelle étude américaine, publiée le 28 septembre dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, suggère que c'est bien la structure moléculaire du virus ainsi que la séquence de sa protéine de pointe — sa “clef” pour entrer dans d'autres cellules — qui la provoque. Pour ces chercheurs de l'université de Pittsburgh et du centre médical Cedars-Sinai (États-Unis), une partie de la protéine de pointe de la Covid-19 pourrait agir comme un superantigène, une toxine très irritante pour les lymphocytes T, mettant en branle le système immunitaire comme dans le syndrome de choc toxique, une complication rare et potentiellement mortelle des infections bactériennes.

À l'origine de cette étude, l'apparition du Syndrome inflammatoire multisystémique chez les enfants (MIS-C) durant la pandémie de Covid-19 en Europe. Cette nouvelle maladie proche du Syndrome de Kawasaki, provoque une fièvre persistante et une inflammation sévère qui peuvent affecter une multitude de systèmes corporels. Très rare, il peut être mortel. Ce phénomène a intéressé le docteur Moshe Arditi, co-auteur principal de l'étude et directeur de la Division des maladies infectieuses pédiatriques et d'immunologie au Centre médical de Cedars-Sinai (Californie, États-Unis). Avec sa collaboratrice, Ivet Bahar, professeure de biologie computationnelle et des systèmes à l'École de médecine de Pitt, ils ont recherché les caractéristiques du virus Covid-19 qui pourrait être responsable du MIS-C. L'équipe du professeur Ivet Bahar a alors créé un modèle informatique de l'interaction entre la protéine de pointe virale du Covid-19 et les récepteurs des lymphocytes T humaines, les fantassins du système immunitaire. Normalement, ces lymphocytes T combattent l'infection, mais lorsqu'elles sont activées en quantités anormalement grandes, comme c'est le cas avec les superantigènes, elles produisent des quantités massives de cytokines inflammatoires — de petites protéines impliquées dans la signalisation du système immunitaire — en ce qu'on appelle une “tempête de cytokines”.

Syndrome choc toxique, MIS-C et forme sévère de la Covid-19 : même combat ?

À travers ce modèle informatique, l'équipe a remarqué qu'une région spécifique de la protéine de pointe avec des caractéristiques superantigéniques interagissait avec les lymphocytes T. Ils l'ont alors comparé avec la structure d'une autre protéine de pointe d'une bactérie provoquant le syndrome de choc toxique, déclenchant également une réaction extrême du système immunitaire. Ils ont alors remarqué de fortes similitudes aussi bien dans la séquence génétique et la structure moléculaire. De plus, ils ont observé que le superantigène Covid-19 montre une forte affinité pour la liaison des récepteurs des lymphocytes T, la première étape vers le déclenchement d'une réponse immunitaire incontrôlable. “Tout est venu l'un après l'autre, à chaque fois une énorme surprise. Les pièces du puzzle ont fini par s'emboîter extrêmement bien”, commente Ivet Bahar.

Forts de ces constats, l'équipe étasunienne est alors entrée en contact avec des scientifiques allemands pour comparer leurs données modélisées avec des observations in situ. Là, ils s'aperçoivent que les patients adultes atteints de Covid-19 présentant des symptômes sévères avaient une réponse des lymphocytes T similaire à celle observée chez les personnes exposées aux superantigènes mais différente des patients aux symptômes légers. “Notre recherche commence enfin à démêler les mécanismes potentiels impliqués et soulève la possibilité que les options thérapeutiques pour le syndrome de choc toxique, telles que l'immunoglobuline intraveineuse et les stéroïdes, puissent être efficaces pour gérer et traiter le MIS-C chez les enfants et l'hyper inflammation chez les patients adultes atteints de coronavirus”, affirme Moshe Arditi. Ces chercheurs tentent de développer une thérapie de traitement à la MIS-C et à la tempête de cytokines de la Covid-19 en utilisant des anti-corps de superantigène.