Le XFEL observe les virus changer de forme en séchant
Une équipe internationale de chercheurs a observé pour la première fois comment les coques protectrices des virus, appelées capsides, se déforment lors de leur déshydratation. Ces expériences, menées au European XFEL en Allemagne, permettent de mieux comprendre la résistance des virus dans l'air et ouvrent la voie à de nouvelles stratégies antivirales. Les résultats viennent d'être publiés dans la revue Light: Science & Applications. En utilisant l'infrastructure SPB/SFX du European XFEL, les scientifiques ont exposé des gouttelettes contenant le bactériophage MS2, un virus modèle, à une faible humidité. Au fil de l'évaporation, un faisceau d'électrons libres a pris des clichés ultra-rapides de milliers de particules individuelles. Cette technique d'imagerie par particule unique, couplée à des algorithmes d'apprentissage automatique, a permis de reconstituer une trajectoire structurale complète, allant de l'état hydraté à l'état complètement sec. Les données révèlent que les capsides ne rétrécissent pas de manière uniforme. Elles subissent plutôt des déformations localisées, comparables à un pli mécanique, passant d'une forme symétrique quasi parfaite à une structure plus compacte et asymétrique. Cette flexibilité infirme l'idée reçue selon laquelle les enveloppes virales seraient des contenants rigides. Elles s'adaptent mécaniquement aux changements de leur environnement, un trait crucial pour leur survie lors de la transmission aérienne. L'analyse moléculaire indique que la perte des molécules d'eau stabilisatrices déclenche la contraction d'un segment protéique flexible, la boucle FG, au niveau des pores de la coque. Cette modification réduit l'exposition du matériel génétique du virus pendant le séchage, agissant comme un mécanisme de protection naturel. L'intégration d'automates variationnels beta pour trier et classer les milliers de motifs de diffraction a été déterminante. Elle a rendu possible la cartographie précise des états intermédiaires, une tâche impossible avec les méthodes classiques de moyenne d'ensemble. Ces découvertes apportent des éclairages fondamentaux sur la résilience des virus en environnement extérieur et sur la persistance des pathogènes aéroportés. Les chercheurs prévoient désormais d'élargir leurs expériences à des environnements plus réalistes, en simulant des conditions réelles comme la présence de salive ou d'autres protéines et sels. Cette approche méthodologique, combinant imagerie ultra-rapide et intelligence artificielle, pourrait être étendue à d'autres systèmes biomoléculaires dynamiques, consolidant ainsi les outils d'étude en biologie structurale et en virologie moderne.
