Les scientifiques développent de nouvelles substances à base d'ARN ou d'ADN pour protéger les plantes contre les virus


Des molécules d'ARN ou d'ADN personnalisées sont capables de combattre de manière fiable les infections virales chez les plantes, selon une nouvelle étude de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU), publiée dans la revue Revue internationale des sciences moléculaires. Les chercheurs ont réussi à repousser un virus courant grâce aux nouvelles substances actives dans 90 pour cent des cas. Ils ont également développé une méthode permettant de trouver des substances spécifiquement adaptées au virus. L'équipe a maintenant breveté la méthode.

Lors d'une infection virale, les cellules de la plante sont détournées par le virus pour se multiplier. Les produits clés de ce processus sont des molécules d’ARN viral qui servent de modèles pour la production de protéines. « Un virus ne peut pas se reproduire sans produire ses protéines », explique le professeur Sven-Erik Behrens de l'Institut de biochimie et biotechnologie du MLU. Depuis des années, son équipe travaille sur les moyens de perturber ce processus et de dégrader les molécules d’ARN viral à l’intérieur des cellules.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs décrivent comment cela peut être réalisé en utilisant la méthode dite « antisens ». Il repose sur de courtes molécules d’ADN produites synthétiquement, appelées oligonucléotides antisens (ASO). Dans les cellules végétales, les ASO dirigent les enzymes cellulaires agissant comme des ciseaux vers l’ARN étranger afin qu’elles puissent le dégrader. « Pour que ce processus fonctionne, il est crucial d'identifier une structure cible appropriée dans l'ARN viral à laquelle les ciseaux enzymatiques peuvent se fixer », explique Behrens. Cependant, la découverte de ces sites accessibles est très délicate : la plupart des molécules d’ARN cibles potentielles ont une structure très complexe et sont également masquées par d’autres composants cellulaires. « Il est donc encore plus difficile de les attaquer directement », explique Behrens.

L'équipe de Behrens a été confrontée à ce problème il y a plusieurs années lorsqu'elle a cherché à utiliser de courtes molécules d'ARN (siARN) pour optimiser un processus similaire chez les plantes appelé interférence ARN. À l’époque, les chercheurs ont pu développer une méthode permettant d’identifier des sites adaptés et accessibles dans l’ARN viral. La nouvelle étude montre que la même approche peut également être utilisée pour les ASO et que ces substances actives ont un effet protecteur similaire sur les plantes. « Nous avons été agréablement surpris par les résultats car nous n'étions pas sûrs que cela fonctionnerait. Même si l'interférence ARN et l'antisens fonctionnent de manière similaire, les complexes enzymatiques actifs sont complètement différents. Cependant, nous avons pu montrer que les sites ARN déterminés utilisant notre méthode sont réellement accessibles pour les deux processus », explique Behrens. Les résultats ont été impressionnants : des expériences utilisant les substances actives ASO optimisées ont montré que les plantes étaient protégées contre l'infection par un virus modèle dans jusqu'à 90 pour cent des cas.

L’équipe a depuis breveté la méthode. Behrens espère désormais affiner son approche. « Les ASO sont non seulement très précis, mais ils sont également relativement faciles et peu coûteux à produire. Des substances actives similaires sont également utilisées chez l'homme depuis plusieurs années avec peu d'effets secondaires. C'est un autre argument en faveur de leur utilisation potentielle dans l'alimentation », déclare Behrens. Le biochimiste étudie également d'autres applications des méthodes nouvellement développées, par exemple pour lutter contre les virus qui infectent les humains.

Le brevet et l'étude représentent une étape importante dans le projet de recherche « RNA PROTECT » du MLU, qui reçoit environ 1,2 million d'euros de financement du ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche. L'objectif est de tester la commercialisation des travaux de recherche du MLU dans ce domaine et, idéalement, de créer une entreprise. L'étude a également été financée par l'État de Saxe-Anhalt et la Deutsche Forschungsgemeinschaft (Fondation allemande pour la recherche, DFG).

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

*