Voici pourquoi le monde a besoin de virus pour fonctionner

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Voici pourquoi le monde a besoin de virus pour fonctionner

 

Si tous les virus disparaissaient, le monde serait très différent – et pas nécessairement pour le mieux. Mais que se passerait-il exactement?
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Les virus semblent exister uniquement pour faire des ravages dans la société et faire souffrir l’humanité. Ils ont coûté des vies incalculables au cours des millénaires, détruisant souvent des morceaux importants de la population mondiale – de l’épidémie de grippe de 1918 qui a tué 50 à 100 millions de personnes aux quelque 200 millions de personnes qui sont mortes de la variole au 20e siècle seulement. La pandémie actuelle de Covid-19 n’est qu’une des nombreuses attaques virales mortelles en cours et sans fin.

Si on leur donnait le choix d’agiter magiquement une baguette et de faire disparaître tous les virus, la plupart des gens saisiraient probablement cette opportunité, surtout maintenant. Pourtant, ce serait une erreur mortelle – plus mortelle, en fait, que n’importe quel virus ne pourrait jamais l’être.

«Si tous les virus disparaissaient soudainement, le monde serait un endroit merveilleux pendant environ un jour et demi, puis nous mourrions tous – c’est le résultat», explique Tony Goldberg, épidémiologiste à l’Université du Wisconsin-Madison. « Toutes les choses essentielles qu’ils font dans le monde l’emportent de loin sur les mauvaises choses. »

 

La grande majorité des virus ne sont pas pathogènes pour l’homme et nombre d’entre eux jouent un rôle essentiel dans le renforcement des écosystèmes. D’autres maintiennent la santé des organismes individuels – des champignons et des plantes aux insectes et aux humains. «Nous vivons dans un équilibre, dans un équilibre parfait», et les virus en font partie, explique Susana Lopez Charretón, virologue à l’Université nationale autonome du Mexique. « Je pense que nous aurions fini sans virus. »

Certains virus maintiennent la santé des champignons et des plantes (Crédit: Getty Images)

Certains virus maintiennent la santé des champignons et des plantes (Crédit: Getty Images)

La plupart des gens ne sont pas conscients du rôle que jouent les virus pour soutenir une grande partie de la vie sur Terre, car nous avons tendance à nous concentrer uniquement sur ceux qui causent des problèmes à l’humanité. Presque tous les virologues étudient uniquement les agents pathogènes; ce n’est que récemment que quelques chercheurs intrépides ont commencé à enquêter sur les virus qui maintiennent nous et la planète en vie, plutôt que de nous tuer.

«C’est une petite école de scientifiques qui essaient de fournir une vue juste et équilibrée du monde des virus et de montrer qu’il existe des choses comme de bons virus», explique Goldberg.

Ce que les scientifiques savent avec certitude, c’est que sans virus, la vie et la planète telles que nous les connaissons cesseraient d’exister. Et même si nous le voulions, il serait probablement impossible d’annihiler tous les virus sur Terre. Mais en imaginant à quoi ressemblerait le monde sans virus, nous pouvons mieux comprendre non seulement à quel point ils font partie intégrante de notre survie, mais aussi à quel point nous devons encore en apprendre davantage à leur sujet.

Sans virus, la planète telle que nous la connaissons cesserait d'exister (Crédit: Getty Images)

Sans virus, la planète telle que nous la connaissons cesserait d’exister (Crédit: Getty Images)

Pour commencer, les chercheurs ne savent même pas combien de virus existent. Des milliers ont été officiellement classés, mais des millions pourraient être présents. «Nous n’avons découvert qu’une petite fraction parce que les gens n’avaient pas beaucoup l’air», explique Marilyn Roossinck, écologiste des virus à Penn State University. « C’est juste un parti pris – la science a toujours été sur les agents pathogènes. »

Les scientifiques ne savent pas non plus quel pourcentage du total des virus pose problème aux humains. «Si vous regardiez numériquement, ce serait statistiquement proche de zéro», explique Curtis Suttle, virologue en environnement à l’Université de la Colombie-Britannique. «Presque tous les virus ne sont pas pathogènes pour les choses qui nous intéressent.»

Clé des écosystèmes

Ce que nous savons, c’est que les phages, ou les virus qui infectent les bactéries, sont extrêmement importants. Leur nom vient du phagein grec , qui signifie «dévorer» – et dévorer qu’ils font. «Ce sont les principaux prédateurs du monde bactérien», explique Goldberg. « Nous serions en grande difficulté sans eux. »

Les phages sont le principal régulateur des populations bactériennes dans l’océan, et probablement dans tous les autres écosystèmes de la planète. Si les virus disparaissaient soudainement, certaines populations bactériennes exploseraient probablement; d’autres pourraient être dépassés et cesser de croître complètement.

Cela serait particulièrement problématique dans l’océan , où plus de 90% de tout le matériel vivant, en poids, est microbien. Ces microbes produisent environ la moitié de l’oxygène de la planète – un processus activé par les virus .

Dans l'océan, 90% de tout le matériel vivant est microbien (Crédit: Getty Images)

Dans l’océan, 90% de tout le matériel vivant est microbien (Crédit: Getty Images)

Ces virus tuent chaque jour environ 20% de tous les microbes océaniques et environ 50% de toutes les bactéries océaniques. En éliminant les microbes, les virus garantissent que le plancton producteur d’oxygène a suffisamment de nutriments pour entreprendre des taux élevés de photosynthèse, soutenant finalement une grande partie de la vie sur Terre. «Si nous n’avons pas la mort, alors nous n’avons pas de vie, car la vie dépend complètement du recyclage des matériaux», explique Suttle. « Les virus sont si importants en termes de recyclage. »

Les chercheurs qui étudient les insectes ravageurs ont également découvert que les virus sont essentiels au contrôle des populations d’espèces. Si une certaine espèce devient surpeuplée, «un virus passera et les éliminera», dit Roossinck. «C’est une partie très naturelle des écosystèmes.» Ce processus, appelé «tuer le vainqueur», est également courant chez de nombreuses autres espèces, y compris la nôtre – comme en témoignent les pandémies. «Lorsque les populations deviennent très abondantes, les virus ont tendance à se répliquer très rapidement et à abattre cette population, créant ainsi un espace pour tout le reste à vivre», explique Suttle. Si les virus disparaissaient soudainement, les espèces compétitives prospéreraient probablement au détriment des autres.

«Nous perdrions rapidement une grande partie de la biodiversité de la planète», explique Suttle. « Nous aurions quelques espèces qui prendraient le relais et chasser tout le reste. »     

Sans virus, selon les experts, nous perdrions une grande partie de la biodiversité de la planète (Crédit: Getty Images)

Sans virus, selon les experts, nous perdrions une grande partie de la biodiversité de la planète (Crédit: Getty Images)

Certains organismes dépendent également des virus pour survivre ou pour leur donner un avantage dans un monde compétitif. Les scientifiques soupçonnent, par exemple, que les virus jouent un rôle important en aidant les vaches et autres ruminants à transformer la cellulose de l’herbe en sucres qui peuvent être métabolisés et finalement transformés en masse corporelle et en lait.

Les chercheurs pensent également que les virus font partie intégrante du maintien de microbiomes sains dans le corps des humains et des autres animaux. «Ces choses ne sont pas bien comprises, mais nous trouvons de plus en plus d’exemples de cette interaction étroite des virus qui sont une partie critique des écosystèmes, que ce soit notre écosystème humain ou l’environnement», explique Suttle.

Roossinck et ses collègues ont découvert des preuves concrètes à l’appui de cela. Dans une étude, ils ont examiné un champignon qui colonise une herbe spécifique dans le parc national de Yellowstone. Ils ont découvert qu’un virus qui infecte ce champignon permet à l’herbe de devenir tolérante aux températures géothermiques du sol . « Quand les trois sont là – le virus, les champignons et les plantes – alors les plantes peuvent pousser dans des sols très chauds », explique Roossinck. « Le champignon seul ne le fait pas. »

Dans le parc national de Yellowstone, un certain type d'herbe a une tolérance à la chaleur accrue en raison d'un virus (Crédit: Getty Images)

Dans le parc national de Yellowstone, un certain type d’herbe a une tolérance à la chaleur accrue en raison d’un virus (Crédit: Getty Images)

Dans une autre étude de cas, Roossinck a découvert qu’un virus transmis par les graines de jalapeno permet aux plantes infectées de dissuader les pucerons. «Les pucerons sont plus attirés par les plantes qui n’ont pas le virus, c’est donc définitivement bénéfique», dit Roossinck.

Elle et ses collègues ont découvert que les plantes et les champignons transmettent généralement les virus de génération en génération. Bien qu’ils n’aient pas encore identifié la fonction de la plupart de ces virus, ils supposent que les virus doivent en quelque sorte aider leurs hôtes. « Sinon, pourquoi les plantes s’y accrocheraient-elles? » Dit Roossinck. Si tous ces virus bénéfiques disparaissaient, les plantes et autres organismes qui les hébergent deviendraient probablement plus faibles ou même mourraient.

Protecteur pour les humains

L’infection par certains virus bénins peut même aider à éloigner certains agents pathogènes chez l’homme.

Le virus GB C, un virus humain commun né dans le sang qui est un parent éloigné non pathogène du virus du Nil occidental et de la dengue, est lié à une progression retardée du sida chez les personnes séropositives. Les scientifiques ont également découvert que le virus GB C semble rendre les personnes infectées par Ebola moins susceptibles de mourir .

De même, l’herpès rend les souris moins sensibles à certaines infections bactériennes , y compris la peste bubonique et la listeria (un type courant d’intoxication alimentaire). Infecter les personnes atteintes d’herpèsvirus, de peste bubonique et de listeria pour reproduire l’expérience de la souris serait contraire à l’éthique, mais les auteurs de l’étude soupçonnent que leurs découvertes chez les rongeurs s’appliquent probablement aux humains.

L'herpès rend les souris - et très probablement les humains - moins sensibles à certaines infections bactériennes (Crédit: Science Photo Library)

L’herpès rend les souris – et très probablement les humains – moins sensibles à certaines infections bactériennes (Crédit: Science Photo Library)

Alors que l’infection à vie par les herpèsvirus «est généralement considérée comme uniquement pathogène», écrivent-ils, leurs données suggèrent que l’herpès entre en fait dans une «relation symbiotique» avec son hôte en lui conférant des avantages immunitaires. Sans virus, nous et de nombreuses autres espèces serions plus susceptibles de succomber à d’autres maladies.

Les virus sont également parmi les agents thérapeutiques les plus prometteurs pour le traitement de certaines maladies. La thérapie phagique, objet de recherches considérables en Union soviétique dès les années 1920, utilise des virus pour cibler les infections bactériennes. C’est maintenant un domaine en croissance rapide – non seulement en raison de l’augmentation de la résistance aux antibiotiques, mais aussi en raison de la capacité à affiner les traitements pour éliminer les espèces bactériennes spécifiques plutôt que d’essuyer sans discernement l’ensemble de nos populations bactériennes, comme le font les antibiotiques. (En savoir plus sur ce que nous faisons et ne savons pas sur notre microbiome ).

«Un grand nombre de vies ont été sauvées en utilisant des virus lorsque les antibiotiques ont échoué», explique Suttle. Les virus oncolytiques , ou ceux qui infectent et détruisent sélectivement les cellules cancéreuses, sont également de plus en plus explorés comme traitement du cancer moins toxique et plus efficace. Qu’ils ciblent des bactéries nocives ou des cellules cancéreuses, les virus thérapeutiques agissent « comme de petits missiles guidés microscopiques qui pénètrent dans les cellules dont nous ne voulons pas », dit Goldberg. «Nous avons besoin de virus pour une suite d’efforts de recherche et de développement technologique qui nous mèneront à la prochaine génération de produits thérapeutiques.»

La disparition des virus aurait un impact sur le potentiel évolutif de toute vie sur la planète – y compris Homo sapiens

Parce qu’ils se répliquent et se mutent constamment, les virus détiennent également un immense réservoir d’ innovation génétique que d’autres organismes peuvent intégrer. Les virus se répliquent en s’insérant dans les cellules hôtes et en détournant leurs outils de réplication. Si cela se produit dans une cellule germinale (ovules et spermatozoïdes), le code viral peut être transmis à la génération suivante et s’intégrer de manière permanente. « Tous les organismes qui peuvent être infectés par des virus ont la possibilité d’aspirer des gènes viraux et de les utiliser à leur avantage », explique Goldberg. «L’insertion de nouvel ADN dans les génomes est un mode d’évolution majeur.» En d’autres termes, la disparition des virus aurait un impact sur le potentiel évolutif de toute vie sur la planète – y compris l’Homo sapiens.

Les éléments viraux représentent environ 8% du génome humain, et les génomes de mammifères en général sont parsemés d’environ 100 000 restes de gènes provenant de virus. Le code viral se manifeste souvent sous forme de morceaux d’ADN inertes, mais il confère parfois des fonctions nouvelles et utiles, voire essentielles. En 2018, par exemple, deux équipes de recherche ont fait indépendamment une découverte fascinante. Un gène d’origine virale code pour une protéine qui joue un rôle clé dans la formation de la mémoire à long terme en déplaçant les informations entre les cellules du système nerveux.

Les rétrovirus antiques sont responsables de la capacité humaine à avoir des naissances vivantes (Crédit: Getty Images)

Les rétrovirus antiques sont responsables de la capacité humaine à avoir des naissances vivantes (Crédit: Getty Images)

L’exemple le plus frappant, cependant, concerne l’ évolution du placenta des mammifères et le moment de l’expression des gènes pendant la grossesse humaine. Les preuves indiquent que nous devons notre capacité d’avoir des naissances vivantes à un peu de code génétique qui a été coopté d’anciens rétrovirus qui ont infecté nos ancêtres il y a plus de 130 millions d’années. Comme les auteurs de cette découverte de 2018 l’ont écrit dans PLOS Biology: «Il est tentant de spéculer que la grossesse humaine serait très différente – peut-être même inexistante – sans des éons de pandémies rétrovirales affectant nos ancêtres évolutionnaires.

Les experts estiment que ces signatures se produisent dans toutes les formes de vie multicellulaire. «Il y a probablement de nombreuses fonctions qui restent inconnues», explique Suttle.  

Les scientifiques commencent à peine à découvrir comment les virus contribuent à maintenir la vie, car ils commencent à peine à chercher. En fin de compte, cependant, plus nous en apprendrons sur tous les virus, pas seulement sur les agents pathogènes, mieux nous serons équipés pour maîtriser certains virus pour de bon et développer des défenses contre d’autres qui pourraient mener à la prochaine pandémie.

Plus que cela, en apprendre davantage sur la richesse de la diversité virale nous aidera à ouvrir une compréhension plus approfondie du fonctionnement de notre planète, de nos écosystèmes et de nos corps. Comme le dit Suttle, «Nous devons investir des efforts pour essayer de comprendre ce qui existe, juste pour notre propre bien.»

Cet article est apparu en premier  sur : https://www.bbc.com/future/article/20200617-what-if-all-viruses-disappeared

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