Des scientifiques de l'EMBL Heidelberg et du Centre des maladies infectieuses de l'hôpital universitaire de Heidelberg ont réussi pour la première fois à cartographier le VIH lors de son transport dans le noyau d'une cellule infectée. Les scientifiques ont découvert que le virus pénètre intact dans les pores nucléaires (les ouvertures de la membrane autour du noyau cellulaire par lesquelles les molécules peuvent entrer et sortir) et ne se brise que dans le noyau, où il libère son information génétique. Ceci illustre un mécanisme important par lequel le matériel génétique du virus est intégré dans le génome de la cellule infectée. Le virus de l'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1), qui fait l'objet de cette étude, infecte principalement certaines cellules du système immunitaire et affaiblit ainsi gravement les défenses de l'organisme contre les maladies. Il est solidement emballé dans une capsule protéique en forme de cône, ainsi -appelée capside, qui est constituée de parties hexagonales individuelles.
Les scientifiques connaissaient le mécanisme de la capside, mais ignoraient comment le matériel génétique est transféré de la capside au noyau cellulaire, où est déclenchée la formation de nouveaux virus. Les travaux de Heidelberg suggèrent d'utiliser des méthodes nouvellement développées pour l'imagerie 3D de complexes moléculaires dans des cellules infectées par un virus ; les scientifiques ont pu visualiser la capside du virus directement pendant son transport vers le noyau cellulaire. Jusqu’à présent, la capside ne devrait pas pénétrer à travers les pores. Or, la question de savoir comment le génome viral pénètre dans le noyau cellulaire est essentielle à sa reproduction. Par conséquent, nos résultats soutiennent la recherche de nouvelles cibles pour de futures approches thérapeutiques. Bien que les options thérapeutiques actuelles puissent supprimer la réplication du virus dans l’organisme, un véritable remède qui élimine le virus n’est pas encore possible.
Afin d’obtenir un aperçu détaillé du fonctionnement interne des cellules immunitaires infectées en laboratoire, les scientifiques ont utilisé des processus d’imagerie à haute résolution. Avec l’aide de l’installation centrale de microscopie électronique de l’Université de Heidelberg et de la plateforme de services de cryomicroscopie électronique de l’EMBL Heidelberg, ils ont combiné les méthodes de microscopie optique et électronique et ont pu reconstruire des images 3D de structures moléculaires à partir de leurs données. Cela leur a également permis de visualiser la composition et l’architecture des complexes viraux ainsi que leur interaction avec les structures cellulaires en haute résolution.
