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Mutations Covid-19 du coronavirus SARS-CoV-2

1. Le virus a-t-il muté?

le coronavirus change tout le temps. Parce que chaque particule virale, lorsqu’elle infecte l’une de nos cellules, peut produire des milliards de descendants. Mais pour cela, il doit copier son génome sous forme d’ARN sur chaque particule descendante. Inévitablement, des erreurs de copie sont commises dans la longue succession de bases nucléiques (A, G, C, U) qui composent les gènes du virus. Un A glisse à la place d’un G, un U pour un A, un C pour un G, etc. Environ 29 903 lettres à copier des milliards de fois, en milliards de cellules! En d’autres termes, le SRAS-CoV-2 est comme une grande famille avec des milliards et des milliards de cousins. La phylogénétique nous permet également de créer des arbres généalogiques très précis de cette famille. Il permet aux chercheurs de retracer l’origine et la propagation du virus en reliant les cousins ​​et les descendants les plus proches.

Malgré ces erreurs fréquentes, le génome du SRAS-CoV-2 est relativement stable pour un virus à ARN: il s’accumule et ne retient finalement qu’environ deux changements de lettres par mois, contre quatre pour un virus grippal par exemple. Pouquoi ? Parce qu’il possède une “enzyme corrective”, une sorte de système de correction moléculaire automatique qui corrige les erreurs qui peuvent être fatales à sa progéniture. Selon Lucy Van Dorp, experte en génomique computationnelle à l’University College London, citée dans un article de La nature, deux coronavirus choisis au hasard dans le monde entier différeront en moyenne d’une dizaine de lettres des plus de 29903 qui codent les 15 gènes du virus.

2. Les mutations ont-elles rendu le coronavirus plus contagieux?

En tout, 12 000 mutationPlusieurs ont été observés par les chercheurs. Jusqu’à preuve du contraire, un seul pourrait être associé à un effet observable sur la dynamique évolutive de la pandémie. Il s’agit de la mutation D614G, qui remplace un A par un G. Elle est intervenue dans un gène qui code pour les protéines Spike (S) du coronavirus, ces fameuses «épines» dont le SRAS-CoV-2 est couronné et qui agissent comme sa clé pour insérer des cellules. Ces derniers doivent, quant à eux, exprimer un récepteur à leur surface, l’ACE2 auquel Spike se lie. La mutation D614G a rendu le virus plus contagieux car la protéine Spike est devenue plus efficace. La clé a été huilée.

Modèle moléculaire de la protéine Spike du coronavirus et zoom sur la modification apportée par la mutation D614G qui facilite légèrement l’entrée du virus dans les cellules (Mushal Allam et al., Virologique)

“Jusqu’à l’été, plusieurs études suggéraient que cette mutation aurait pu multiplier par dix la capacité du virus à pénétrer dans la cellule, avec un impact très fort sur la transmissibilité.”, explique Etienne Simon-Lorière, responsable du groupe Génomique évolutive des virus à ARN à l’Institut Pasteur de Paris. “Ces études étaient basées sur la modélisation de la protéine Spike, mais sur de fausses particules virales, ce n’est pas idéal. Il s’avère que c’est beaucoup moins, de l’ordre de 1,5 fois plus.” cela suffit et a compté dans l’évolution du virus. Des études récentes ont pu faire des expériences plus fiables en recréant des virus entiers, avec ou sans la mutation D614G, pour les mettre en compétition, pour mesurer et comparer la transmissibilité “, précise le chercheur. Comme ce prépresse BioRxiv (publication non appariée, Attention) du 29 septembre, où les épidémiologistes, microbiologistes et pathologistes rapportent les résultats de virus testés sur souris, hamsters, cellules et tissus humains ex vivo, etc. Des expériences qui, selon les auteurs, “soutient unilatéralement le rôle critique de la mutation D614G dans l’augmentation de l’infectivité, de la croissance et de l’aptitude du virus dans l’épithélium nasal (surface interne) et les voies respiratoires supérieures, mais pas dans l’épithélium des voies respiratoires inférieures de différents donneurs. ex vivo sur les cultures des voies respiratoires humaines sont compatibles avec l’augmentation modérée de la pathogénicité “.

L’arbre généalogique des coronavirus montre que la mutation D614G (entourée de rouge) est apparue en janvier-février et a prévalu pendant la pandémie dans la grande majorité des échantillons séquencés dans le monde ©Nextstrain

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Une autre façon de voir le bénéfice de cette mutation est de regarder l’évolution génétique de la pandémie grâce à la phylogénie. Le D614G a été découvert pour la première fois de fin janvier à début février dans des échantillons séquencés en Chine puis en Allemagne. En août, dans une publication C.aune, des chercheurs du Los Alamos National Laboratory (Nouveau-Mexique, États-Unis) et une équipe britannique de l’Université de Sheffield ont déterminé que deux «souches», l’une mutée et l’autre non, circulaient en Europe avant mars 2020. Donc D614G elle s’est rapidement imposée comme la mutation dominante au cours du mois d’avril. Depuis mai, plus de 95% des échantillons portent cette mutation. (voir infographie ci-dessous).

© Korber et al./Cell

Mais attention, ce remplacement de la souche d’origine du virus par celle portant le D614G n’est pas uniquement dû à une augmentation de la transmissibilité, “qui est finalement modeste d’un point de vue moléculaire et clinique”, se souvient Etienne Simon-Lorière. La sélection naturelle est un processus avec plusieurs tiroirs, plusieurs explications. La dominance pourrait ainsi être facilitée par le hasard: si, par exemple, la mutation était déjà un peu plus fréquente dans les souches introduites en Europe ou aux Etats-Unis. Ou si des événements de super contamination se sont produits avec cette souche plutôt qu’avec l’autre. Données originales qui peuvent avoir été combinées avec une transmissibilité légèrement meilleure.

3. Le virus est-il devenu moins pathogène?

En France, le professeur Didier Raoult a annoncé en septembre avoir trouvé des mutations associées à une moindre gravité de la maladie chez ses patients à l’IHU Méditerranée de Marseille. Une première mondiale … qui encore est très difficile à valider. Dans sa critique, l’équipe de l’IHU explique avoir observé “une augmentation spectaculaire du taux de mutations Sars-CoV-2 et une baisse de la mortalité lors de la deuxième vague épidémique de l’été à Marseille”. Alors, comment savoir qu’un virus est devenu plus ou moins pathogène? “Il s’agit de croiser les informations de séquençage avec les données cliniques des patients sur lesquels elles ont été obtenues”, explique Etienne Simon-Lorière. “Il s’agit donc de voir si certaines mutations correspondent à des tableaux cliniques particuliers, compte tenu de l’âge des patients, de leurs comorbidités, etc.” Avec ces critères, pour l’instant, personne n’a pu établir une modification intrinsèque de la pathogénicité du virus dans les différentes souches séquencées. D’autant plus que l’amélioration des traitements, le jeune âge des populations infectées durant l’été – plus résistantes à l’infection, ou l’adoption du masque qui pourrait réduire les doses infectieuses affectant les patients. ce sont tous des paramètres qui compliquent les comparaisons. Enfin, tous les virologues s’accordent à dire que le taux de mutation Sars-CoV-2 n’a pas changé et se maintient autour de deux mutations par mois. À tel point qu’aujourd’hui rien n’indique que le virus a radicalement changé. C’est bêtement égal à lui-même, dangereux.

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Cependant, l’hypothèse de futures mutations significatives dans la transmissibilité ou la pathogénicité de la maladie ne peut être exclue. En 2003, une mutation dans Sars-CoV-1 a conduit à une atténuation de la réplication du virus, contribuant probablement à sa disparition. Une découverte publiée … en 2018 dans Rapport scientifique (La nature).

4. Existe-t-il vraiment six souches différentes? Ou sept? Ou dix?

Début août 2020, à Frontières de la microbiologie, à partir de 48635 génomes de coronavirus, des chercheurs de l’Université de Bologne en Italie ont identifié … pas moins de six souches différentes du virus! La souche L, puis S, puis V et enfin la souche G portant la mutation D614G. Cette dernière s’est scindée en deux autres variétés: GR et GH … Elles sont toutes apparues avant l’été. Mais qu’est-ce qu’une variété? “Les virologues utilisent toujours un peu le terme” souche “, en soi, il ne dit rien sur les propriétés moléculaires ou l’épidémie virale dont nous parlons”, explique Etienne Simon-Lorière. “C’est un jargon un peu offensant. On peut aussi parler de clades, de différentes lignées ou variantes. On est dans la taxonomie, et les noms ne sont pas clairement définis, c’est un peu arbitraire.” Début octobre 2020, entre 100 000 et 150 000 génomes de coronavirus ont été séquencés depuis le début de la pandémie et 12 000 mutations ont été observées; certains persistent dans la progéniture virale, d’autres non. Il est donc facile de multiplier le nombre de «souches» comme les petits pains.

Mais l’intérêt de se concentrer sur ces variantes du virus, dont les mutations sont premier neutre, c’est avant tout tenter de reconstituer les chaînes de transmission du virus. “C’est aussi l’avenir de l’épidémiologie, prévient le Dr Simon-Lorière. En augmentant le nombre de souches séquencées et les capacités de traitement de ces données génomiques pour les associer à des données cliniques, il sera possible de suivre plus précisément la circulation d’un virus dans une population. De nombreux progrès avaient déjà été réalisés à ce niveau lors des flambées d’Ebola en Afrique de l’Ouest, puis de Zika. Mais avec COVID-19[feminine, cette philodynamique est une discipline dont la montée en puissance cette fois est sans commune mesure. Avec les progrès que nous faisons, il sera central lors des prochaines épidémies majeures de suivre au plus près la distribution. “promet le chercheur.

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1. Le virus a-t-il muté?

le coronavirus change tout le temps. Parce que chaque particule virale, lorsqu’elle infecte l’une de nos cellules, peut produire des milliards de descendants. Mais pour cela, il doit copier son génome sous forme d’ARN sur chaque particule descendante. Inévitablement, des erreurs de copie sont commises dans la longue succession de bases nucléiques (A, G, C, U) qui composent les gènes du virus. Un A glisse à la place d’un G, un U pour un A, un C pour un G, etc. Environ 29 903 lettres à copier des milliards de fois, en milliards de cellules! En d’autres termes, le SRAS-CoV-2 est comme une grande famille avec des milliards et des milliards de cousins. La phylogénétique nous permet également de créer des arbres généalogiques très précis de cette famille. Il permet aux chercheurs de retracer l’origine et la propagation du virus en reliant les cousins ​​et les descendants les plus proches.

Malgré ces erreurs fréquentes, le génome du SRAS-CoV-2 est relativement stable pour un virus à ARN: il s’accumule et ne retient finalement qu’environ deux changements de lettres par mois, contre quatre pour un virus grippal par exemple. Pouquoi ? Parce qu’il possède une “enzyme corrective”, une sorte de système de correction moléculaire automatique qui corrige les erreurs qui peuvent être fatales à sa progéniture. Selon Lucy Van Dorp, experte en génomique computationnelle à l’University College London, citée dans un article de La nature, deux coronavirus choisis au hasard dans le monde entier différeront en moyenne d’une dizaine de lettres des plus de 29903 qui codent les 15 gènes du virus.

2. Les mutations ont-elles rendu le coronavirus plus contagieux?

En tout, 12 000 mutationPlusieurs ont été observés par les chercheurs. Jusqu’à preuve du contraire, un seul pourrait être associé à un effet observable sur la dynamique évolutive de la pandémie. Il s’agit de la mutation D614G, qui remplace un A par un G. Elle est intervenue dans un gène qui code pour les protéines Spike (S) du coronavirus, ces fameuses «épines» dont le SRAS-CoV-2 est couronné et qui agissent comme sa clé pour insérer des cellules. Ces derniers doivent, quant à eux, exprimer un récepteur à leur surface, l’ACE2 auquel Spike se lie. La mutation D614G a rendu le virus plus contagieux car la protéine Spike est devenue plus efficace. La clé a été huilée.

Delphine Perrault

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