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Comment les chauves-souris survivent-elles à des virus mortels?

Cette information pourrait permettre de combattre des pandémies comme celle de la COVID-19.

Une chauve-souris vole dans le noir.

Une chauve-souris Phyllostomus discolor, l'une des espèces étudiées dans ces travaux.

Photo : Université Western/Brock et Sherri Fenton

Radio-Canada

Le matériel génétique qui code certaines caractéristiques exceptionnelles des chauves-souris, dont l'immunité qui leur permet de survivre à des virus potentiellement mortels et au cancer, a été révélé par le consortium international Bat1K qui regroupe des biologistes évolutionnistes européens, américains, et australiens.

Cet avantage évolutif des chauves-souris est attribué à une extraordinaire série d'adaptations comprenant aussi un vol de précision, l'écholocalisation et l'apprentissage vocal.

Ce système immunitaire unique permet aux chauves-souris de mieux tolérer les virus qui sont mortels pour d'autres mammifères, tels le coronavirus lié au syndrome respiratoire aigu sévère, le coronavirus lié au syndrome respiratoire du Moyen-Orient et l’Ebola.

Dans leurs travaux, les scientifiques ont séquencé les génomes de 6 espèces de chauves-souris. Ils les ont ensuite comparés à ceux de 42 autres mammifères.

Les chauves-souris semblent plus proches d'un groupe qui comprend les carnivores (chiens, chats et phoques, entre autres), les pangolins, les baleines et les ongulés (mammifères à sabots).

Les chercheurs ont réussi à identifier des régions du génome qui ont évolué différemment chez les chauves-souris, ce qui peut expliquer leurs capacités uniques, qui comprennent aussi l'écholocalisation, qui permet à ces animaux de naviguer et chasser dans l'obscurité totale.

Ces génomes ont également révélé des virus fossilisés, preuve de la survie d'infections virales passées, et ont montré une plus grande diversité que ceux d'autres espèces.

En outre, ces génomes ont aussi révélé la signature de nombreux autres éléments génétiques, y compris des gènes sauteurs ou des éléments transposables.

D’autres génomes de chauves-souris ont été publiés par le passé, mais ceux du consortium Bat1K sont 10 fois plus complets que tous ceux publiés à ce jour.

De très grande qualité, les nouveaux génomes de chauve-souris ne laissent aucun doute sur les changements dans d'importantes familles de gènes qui ne pourraient pas être découverts autrement avec des génomes de moindre qualité, explique Liliana M. Dávalos, biologiste évolutive de l’Université Stony Brook dans un communiqué publié par l’institution américaine.

Repères

  • Il existe plus de 1400 espèces différents chiroptères (Chiroptera), couramment appelés chauves-souris.
  • À elles seules, les chauves-souris représentent pas moins de 20 % de toutes les espèces de mammifères sur la planète.
  • Elles sont présentes dans le monde entier et occupent diverses niches écologiques.

L’un des résultats les plus intéressants de ces travaux montre l'évolution par l'expansion et la perte de certains gènes de la famille APOBEC3, qui est connue pour jouer un rôle important dans l'immunité aux virus chez d'autres mammifères, y compris l’humain.

Nous constatons que les duplications et les pertes de gènes sont des processus importants dans l'évolution des nouvelles caractéristiques et fonctions dans l'arbre de vie.

Liliana M. Dávalos

Le fait de disposer de génomes aussi complets nous a permis d'identifier des régions régulatrices qui contrôlent l'expression des gènes propres aux chauves-souris, explique sa collègue allemande Sonja Vernes, de l’Institut Max Planck.

Ces nouvelles connaissances pourraient permettre de percer les secrets de la façon dont les chauves-souris sont porteuses de coronavirus sans tomber malades. Elles pourraient également permettre de créer de nouveaux traitements contre la COVID-19 et être utiles contre d’autres pandémies.

Si nous pouvions imiter la réponse immunitaire des chauves-souris aux virus, qui leur permet de les tolérer, alors nous pourrions utiliser la nature pour trouver un traitement, affirme la Britannique Emma Teeling de l’University College Dublin dans un communiqué.

Nous avons maintenant les outils nécessaires pour comprendre les étapes à suivre; nous devons développer les médicaments pour y parvenir.

Emma Teeling

Il faut savoir que, dans de nombreuses infections virales, ce n'est pas le virus lui-même qui entraîne la mort, mais la réponse inflammatoire aiguë provoquée par le système immunitaire de l'organisme.

Et les chauves-souris peuvent contrôler cette réaction.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Les espèces étudiées

  • Le grand rhinolophe (Rhinolophus ferrumequinum)
  • La roussette d'Égypte (Rousettus aegyptiacus)
  • Le phyllostome coloré (Phyllostomus discolor)
  • Le grand murin (Myotis myotis)
  • La pipistrelle de Kuhl (Pipistrellus kuhlii)
  • Le molosse commun (Molossus molossus)

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