Pandoravirus : des virus géants qui inventent leurs propres gènes

COMMUNIQUÉ | 11 JUIN 2018 - 15H44 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE)

BASES MOLÉCULAIRES ET STRUCTURALES DU VIVANT | CANCER | GÉNÉTIQUE, GÉNOMIQUE ET BIO-INFORMATIQUE | IMMUNOLOGIE, INFLAMMATION, INFECTIOLOGIE ET MICROBIOLOGIE


La famille de virus géants pandoravirus s’enrichit de trois nouveaux membres, isolés par des chercheurs du laboratoire Information génomique et structurale (CNRS/Aix‐Marseille Université), associés au laboratoire Biologie à grande échelle (CEA/Inserm/Université Grenoble‐Alpes) et au CEA-Genoscope. Lors de sa découverte1, cette famille de virus avait étonné par son étrangeté – génomes géants, nombreux gènes sans équivalent connu. Dans Nature Communications le 11 juin 2018, les chercheurs proposent une explication : les pandoravirus seraient des fabriques à nouveaux gènes – et donc à nouvelles fonctions. De phénomènes de foire à innovateurs de l’évolution, les virus géants continuent de secouer les branches de l’arbre de la vie !
 
En 2013, la découverte de deux virus géants ne ressemblant à rien de connu brouillait la frontière entre monde viral et monde cellulaire[1]. Ces pandoravirus sont aussi grands que des bactéries et dotés de génomes plus complexes que ceux de certains organismes eucaryotes[2]. Mais leur étrangeté – une forme inédite d’amphore, un génome énorme[3] et atypique – posait aussi la question de leur origine.
La même équipe a depuis isolé trois nouveaux membres de la famille à Marseille, Nouméa et Melbourne. Avec un autre virus trouvé en Allemagne, cela fait désormais six cas connus que l’équipe a comparés par différentes approches. Ces analyses montrent que, malgré une forme et un fonctionnement très similaires, ils ne partageant que la moitié de leurs gènes codant pour des protéines. Or, les membres d’une même famille ont généralement bien plus de gènes en commun…
De plus, ces nouveaux membres de la famille possèdent un grand nombre de gènes orphelins, c’est‐à‐dire codant pour des protéines sans équivalent dans le reste du monde vivant (c’était déjà le cas pour les deux premiers pandoravirus découverts). Cette caractéristique inexpliquée est au cœur de tous les débats sur l’origine des virus. Mais ce qui a le plus étonné les chercheurs, c’est que ces gènes orphelins sont différents d’un pandoravirus à l’autre, rendant de plus en plus improbable qu’ils aient été hérités d’un ancêtre commun à toute la famille !

Analysés par différentes méthodes bioinformatiques, ces gènes orphelins se sont révélés très semblables aux régions non‐codantes (ou intergéniques) du génome des pandoravirus. Face à ces constats, un seul scénario pourrait expliquer à la fois la taille gigantesque des génomes des pandoravirus, leur diversité et leur grande proportion de gènes orphelins : une grande partie des gènes de ces virus naîtrait spontanément et au hasard dans les régions intergéniques. Des gènes « apparaissent » donc à des endroits différents d’une souche à l’autre, ce qui explique leur caractère unique. 
Si elle est avérée, cette hypothèse révolutionnaire ferait des virus géants des artisans de la créativité génétique, qui est un élément central, mais encore mal expliqué, de toutes les conceptions de l’origine de la vie et de son évolution.

[1] Communiqué de presse du 18 juillet 2013 : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3173.htm
[2] Organismes dont les cellules sont dotées de noyaux, contrairement aux deux autres règnes du vivant, les bactéries et les archées.
[3] Jusqu’à 2,7 millions de bases.
Voir aussi « Behind the paper: Giant pandoraviruses create their own genes » sur le blog natureecoevocommunity.nature.com

Ces recherches ont bénéficié, entre autres, d’un financement de la Fondation Bettencourt Schueller à Chantal Abergel, lauréate 2014 du prix « Coup d’élan pour la recherche française ».

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La nanomédecine

Publié le 29 mars 2016
       
Les nanotechnologies recouvrent l'ensemble des techniques, outils et procédés qui permettent de manipuler la matière à une échelle en dessous de la centaine de nanomètres. Le nanomètre est une unité de mesure aussi petite qu’un milliardième de mètre, soit 1/50000ème de cheveu ! Les nanoparticules ne sont donc pas visibles à l’œil nu. Et à cette échelle, certaines propriétés de la matière peuvent changer: c’est là tout l’intérêt des nano-objets. Aujourd’hui, l’intégration des nanotechnologies en médecine, appelée plus couramment la nanomédecine, permet d’apporter de nouveaux espoirs dans le domaine de la santé. Discipline émergente, la nanomédecine se créé peu à peu une place en ouvrant de nouvelles perspectives sur des enjeux clefs : optimiser la délivrance du médicament, en ciblant spécifiquement des tissus ou des cellules, mieux contrôler la vitesse de libération du médicament dans l’organisme, offrir des voies de détection précoce et précise des maladies.

DES NANOPARTICULES
AU SERVICE DE LA SANTÉ

Les applications médicales des nanotechnologies s’avèrent très prometteuses du fait de la possibilité offerte, par la miniaturisation et l’ultra-miniaturisation, d’interagir de façon ciblée avec des entités biologiques telles que les tissus, les cellules, et même les molécules. Les nanotechnologies constituent donc un véritable espoir dans le développement de nouvelles techniques médicales de diagnostic, de thérapie ou de suivi des patients.
Actuellement, la nanomédecine intervient dans plusieurs domaines :
*         Le diagnostic qui mène à l’identification d’une maladie grâce à la détection de symptômes spécifiques de la pathologie ;
*         La thérapie, traitement spécifique d’une maladie ;
*         La médecine régénérative qui vise à permettre une régénération de tissu ou organes humains endommagés ;
*         Et les systèmes de capteurs, ensemble d’interfaces détectant, sous la forme d’un signal électrique, un phénomène physique afin de le représenter et d’acquérir des données sur ce dernier.
*        
Les nanomédicaments sont soumis aux mêmes contraintes réglementaires que les médicaments classiques avant attribution d’une autorisation de mise sur le marché (AMM), impliquant particulièrement l’évaluation du service médical rendu et des effets indésirables éventuels.



DES OUTILS D’ANALYSE,
DE DIAGNOSTIC
ET DE TRAITEMENT PLUS PERFORMANTS

Améliorer le diagnostic in vitro

La miniaturisation offerte par les microsystèmes et les nanoparticules permet de capter, isoler et mesurer des biomarqueurs, c’est-à-dire des molécules témoins précoces du développement d’une maladie. Ces biomarqueurs peuvent être mesurés in vitro à partir d’un échantillon biologique humain – sang, salive, urine, larme – ou in vivo c’est-à-dire directement dans le corps du patient. Rendre accessible les technologies d’analyses in vitro à du personnel non spécialisé tel que des médecins généralistes ou des infirmières constituerait un gain de temps et aiderait au diagnostic précoce.
Dans ce cadre, le CEA-Leti a développé avec la société STMicroelectronics la plate-forme nanotechnologique InCheck, qui permet de détecter le virus H5N1 de la grippe aviaire. Ce micro-laboratoire décentralisé est capable d’effectuer un test génétique complet en seulement quelques heures; une opération qui auparavant demandait du temps, du personnel qualifié et différentes méthodes d’analyses !

Associer les labopuces au diagnostic
Véritables laboratoires d’analyse biologiques miniatures, les labopuces sont des dispositifs qui rassemblent des composants microélectroniques, optiques et logiciels. Objectif : établir des diagnostics précoces pour prévenir le plus tôt possible l’apparition de maladies aussi graves que le cancer. Ainsi, le diagnostic précoce permettra d’adapter le traitement en fonction, d’une part, des spécificités de la maladie, et en fonction, d’autre part, des caractéristiques de l’individu atteint. Le projet Loccandia®, dans lequel des chercheurs du CEA-Leti collaborent, est un laboratoire sur puce pour le diagnostic du cancer du pancréas. Le but est d’analyser, dans des prélèvements sanguins, la présence de marqueurs spécifiques du cancer du pancréas grâce à l’utilisation de puces capables d’effectuer toutes les étapes nécessaires à la réalisation d’un diagnostic complet.

Les progrès de l’imagerie moléculaire
L’imagerie moléculaire, en particulier l’imagerie optique de fluorescence, permet d’envisager le ciblage et la détection précise d’organes ou de cellules spécifiques, comme des cellules cancéreuses. Elle permettra ainsi la détection précoce et de plus en plus précise des tumeurs, à un stade indécelable via les méthodes classiques, ainsi que le guidage des biopsies et de certains gestes chirurgicaux. Le CEA figure parmi les organismes les plus avancés pour la mise au point de systèmes combinés d’imagerie en 3 dimensions et de nanoparticules fluorescentes. En février 2007, le CEA-Leti a livré à un institut de recherche sur le cancer, l’IAB (Institut Albert Bonniot – UJF/INSERM-U823 – Grenoble), ainsi qu’à d’autres partenaires institutionnels, un tomographe optique pour effectuer des mesures de l’évolution des tumeurs profondes par fluorescence in vivo sur le rongeur. Cet appareil permet de suivre en temps réel la distribution de médicaments marqués par fluorescence et guidés par des nanoparticules vers l’organe ciblé.
En 2010, le CEA a crée une société start-up Fluoptics pour valider cliniquement, sur des patients humains, ses technologies d’imagerie optique per-opératoire, c’est-à-dire comme aide à la chirurgie.

TRAITER LES MALADIES CÉRÉBRALES
ET LES MALADIES ÉMERGENTES
La nanomédecine, et plus particulièrement les nanovecteurs, permettent d’améliorer le ciblage des médicaments vers les tissus malades, tout en réduisant les effets indésirables et les dégâts sur les tissus sains.
Les progrès recherchés portent aussi sur des diagnostics plus précoces, plus précis et plus rapides. La thérapie pourra ainsi être adaptée et personnalisée.

La vectorisation des médicaments
Actuellement testés par les chercheurs du CEA, des nanotransporteurs, particules très petites, pourraient d’une part, franchir certaines barrières biologiques, et, d’autre part, permettre aux médicaments qu’ils contiennent d’atteindre leur cible dans l’organisme en limitant les effets indésirables. En effet, le ciblage permet de limiter beaucoup les quantités de médicament à apporter à l’organisme pour obtenir localement la dose efficace. Il permet également de limiter les effets secondaires sur des organes non ciblés et in fine réduit la dose de médicaments au juste niveau nécessaire.

Dans le cadre d’une collaboration avec le CNRS, le CEA-Leti développe des nanoémulsions, les Lipidots®. Formées de gouttelettes d’huile de même taille en solution, le cœur de ces nanoémulsions peut contenir des substances actives. Non toxiques, ces nanoparticules d’huile, chargées en médicament, traversent certaines barrières biologiques pour atteindre directement la tumeur à traiter.

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Comment interpréter le résultat de sa prise de sang et mieux comprendre son bilan sanguin ?

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L’EFFET DE L’ALIMENTATION SUR LE SOMMEIL

Par complement-alimentaire-gr.fr le 08.04.2019 à 16h13

« Mens sana in corpore sano. » Nous ne démentirons pas cet adage qui, produit par la sagesse antique, a su traverser les siècles. L’alimentation de l’être humain a un impact direct sur sa santé en général et sur son sommeil en particulier. Les effets induits par certaines denrées sont connus de tous : excitation ou insomnie pour le café, le thé ; mauvaise digestion chez les plus petits pour les lentilles ou le chou ; etc. Tout le monde sait également, pour en avoir fait l’expérience, que trop manger le soir n’est propice ni à l’endormissement, ni à un sommeil de qualité. Pareillement, l’état de faiblesse supposé par un jeûne rigoureux peut, en cas de réveil, rendre le rendormissement difficile. En toute chose l’équilibre est difficile à conserver. Or, comme les Français manquent communément de sommeil et consomment à outrance des anxiolytiques (faits partiellement liés), il importe d’y remédier à la source : l’alimentation et le bien-être physique.

Une bonne nutrition pour un bon sommeil

La société française a beaucoup changé. Les repas jadis pris en famille, volontiers plus légers et composés d'aliments de première main, ont largement cédé la place au fast-food, aux produits transformés, aux plats déjà cuisinés, à une surabondance de calories (mais pas forcément de vitamines)… Une vie quotidienne trépidante, et des professions exigeantes, requièrent souvent un déjeuner à l'extérieur le midi, souvent bâclé. Ajoutez-y le stress du métro-boulot-dodo, la pollution urbaine, le bruit omniprésent de nos jours, la sollicitation continue représentée par les écrans et les nouvelles technologies : vous obtiendrez un cocktail explosif pour la santé physique et mentale. De fait, ce ne sont pas là les meilleurs ingrédients pour retrouver un sommeil réparateur. Et, malheureusement, mauvais sommeil rime souvent avec mal-être, voire dépression et maladies chroniques. Autant donc y remédier au plus vite !

Les trois principales causes d'un mauvais sommeil sont 1° l'anxiété, 2° le défaut d'activité physique et 3° une alimentation déséquilibrée. Nous n'insisterons pas davantage sur l'angoisse que ressentent nombre de personnes face à la vie moderne, qu'il s'agisse de la sphère privée, publique ou professionnelle. Quelques traits en ont déjà été décrits supra. En revanche, on n'insistera jamais sur le fait que de très nombreux métiers s'effectuent aujourd'hui en intérieur, assis, devant un écran d'ordinateur. Cette sédentarité professionnelle tend à se généraliser, et tranche avec les travaux des champs qui employaient par le passé en plein air la plus grande partie de la population. Parallèlement à cet état de fait, les nouveaux loisirs informatiques et audiovisuelles (Internet, cinéma, télévision…) n'incitent pas forcément à profiter de son temps libre pour s'aérer et faire du sport. Pourtant, c'est un effort à prendre sur soi : un peu de volonté y suffit. Non seulement un bon footing, régulier et dans les règles de l'art, permet de garder la ligne et de se remonter le moral, mais en plus il sollicite et détend l'ensemble de l'organisme, permettant un sommeil des plus sains dans la nuit qui suit… Qui ne l'a jamais expérimenté ?

Last but not least, l’alimentation est elle aussi une source de déséquilibre majeur, d’autant qu’elle peut venir renforcer encore les deux précédentes causes pointées du doigt ci-dessus : c’est un cercle vicieux. Quoi de plus désastreux que la théine ou la caféine (voire la nicotine) pour venir se greffer sur un état de stress chronique et un défaut de pratique sportive ? Les accros à ces excitants, ou à d’autres substances, sont encore nombreux, alors qu’il conviendrait au contraire de se tourner vers des aliments combattant le mal au lieu de l’accentuer. C’est à cette fin que des laboratoires commercialisent des compléments alimentaires qui, en fonction de leur composition, permettent de mieux lutter contre un mal en particulier. Il en existe pour combattre le stress, ou encore pour embellir cheveux et ongles, améliorer le confort digestif, mieux traverser la ménopause, gagner en tonicité, améliorer son sommeil, détoxifier son corps, réguler sa circulation sanguine… Des vertus qu’il est d’ailleurs possible de trouver auprès de certaines plantes qui, depuis des temps immémoriaux, infusent des tisanes toujours fort appréciées par l’humanité.

Se coacher pour améliorer son sommeil
Mais attention : si les compléments alimentaires et les infusions peuvent jouer un rôle primordial dans le recouvrement d’un sommeil de qualité, ces aides doivent s’accompagner d’efforts de la volonté. En outre, il est essentiel de veiller à la qualité des produits consommés : autant les choisir français et 100 % naturels (certains sont également sans gluten). Cette attitude peut facilement être étendue à toute la nourriture consommée quotidiennement : évitez au maximum les pesticides et les additifs, fuyez les produits transformés (considérés comme plus cancérogènes), diversifiez vos aliments. En bref, mangez sain et bougez !

Outre cet effort nutritif, quelques conseils pour bien dormir pourront vous aider. Certains émanent de l’Institut national du sommeil et de la vigilance (INSV) et mériteraient d’être mieux connus. Il faudrait notamment prendre exemple sur les poules, que nous moquons trop facilement, afin de se coucher tôt pour se lever plus tôt. Avant d’aller se dormir, il faut ménager un laps de temps important après le souper et éviter les excitants (dont font partie les écrans et les sollicitations digitales, bien entendu). D’une façon général, des horaires réguliers vous seront un précieux allié : notre psychisme aime bien les repères. Ajoutons, pour terminer, l’importance de l’environnement : une maison saine, une décoration qui plaise, des proches aimants, de la verdure, du bon air… Autant d’éléments pouvant isolément sembler anodins mais qui, pris ensemble, incarnent un poids colossal dans une existence humaine.

Le manque de sommeil est une catastrophe, à l’échelle individuelle aussi bien que familiale, sociale et nationale. Parmi ses conséquences délétères trop méconnues, il y a par exemple les accidents de la route, dont beaucoup sont provoqués par la fatigue : l’endormissement est à l’origine d’un accident mortel sur trois dans l’Hexagone. Il n’y a pas que l’alcool ou la vitesse ! Mais le manque de sommeil est également un risque supplémentaire pour le diabète et l’obésité (cf. étude du Réseau Morphée 2017, Dr Syvlie Royant-Parola), et bien d’autres maux que nous ne vous souhaitons pas…

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