Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est le dernier de plusieurs coronavirus zoonotiques pathogènes à se propager chez l’homme, provoquant une maladie respiratoire sévère avec des séquelles à long terme. Une nouvelle étude montre que plusieurs variantes de ce virus peuvent co-infecter le même patient, en utilisant à la fois des données de séquençage génomique et des modèles informatiques.
introduction
Des recherches antérieures ont montré que de multiples variantes du virus émergeaient, certaines avec des caractéristiques de transmissibilité et d’évasion immunitaire, ce qui les a aidées à devenir dominantes, remplaçant les souches ancestrales. La plupart de ces caractéristiques modifiées pourraient être attribuées à des mutations de la protéine de pointe.
Des co-infections avec d’autres virus respiratoires tels que les adénovirus et le virus respiratoire syncytial (RSV) ont été signalées, ainsi que la réinfection d’un patient atteint de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) avec d’autres variantes du virus. On ne pensait pas que cela était possible auparavant, mais cela expliquait le manque d’immunité après une infection antérieure par le SRAS-CoV-2.
L’étude actuelle, publiée dans le Computationnel et structurel Revue de biotechnologiemontre comment les patients atteints de COVID-19 peuvent être co-infectés par plusieurs variantes du virus, ce qui pourrait être la raison sous-jacente à l’excrétion virale prolongée dans de tels cas, ainsi qu’à la gravité accrue des symptômes.
Les enquêteurs ont utilisé la théorie des graphes avec une analyse de clique de polymorphismes nucléotidiques simples (SNP) pour étudier la présence de co-infection avec différentes variantes du SRAS-CoV-2.
Qu’a montré l’étude ?
Les scientifiques ont construit un réseau de SNP coexistants, qui a montré que la plus grande taille de clique de SNP trouvée dans leur réseau était la taille 16 (16 locus coexistants) et que cela pouvait être réalisé par co-infection. À l’inverse, l’infection par un seul variant était une source peu probable d’une telle clique importante en l’absence d’hypermutation et de mutation réversible.
Ce dernier n’était pas réalisable en présence de mutations unidirectionnelles, la plupart des échantillons montrant deux génotypes par locus. La formule qu’ils ont trouvée pour calculer les chances d’obtenir cette grande taille de clique avec une seule variante a montré une probabilité proche de zéro. Ainsi, la raison la plus probable de ces cliques maximales de SNP est la co-infection avec plusieurs variants.
La taille de la plus grande clique était liée au nombre moyen de variants co-infectés. Utilisation des séquences génomiques recueillies à partir de la base de données de la Global Initiative for Sharing All Influenza Data (GISAID) le 11 maie2020 et 1er avrilst2021, ils ont effectué des simulations basées sur la probabilité que le génome assemblé soit en fait construit à partir de plusieurs variants co-infectants.
Cela a montré que la date antérieure avait une moyenne de 3,2 co-infections par patient, qui est passée à 3,42 au 1er avril.st, 2021. Ce dernier échantillon contenait des génomes de cinq continents, dont l’Amérique du Nord, l’Europe, l’Amérique du Sud, l’Asie et l’Océanie. L’écrasante majorité venait d’Europe et d’Amérique du Nord.
L’analyse a suggéré que le virus pourrait être transmis à travers les continents pendant la pandémie, permettant ainsi un risque plus élevé de co-infection avec différentes variantes.
Cela a été confirmé par le séquençage d’échantillons d’une petite sélection de patients. Les loci importants pour suivre les voies phylogénétiques divergentes dans le génome de ce virus sont les locus 8 782 et 28 144. Ceux-ci ont montré des SNP hétérozygotes répétés; c’est-à-dire que 14 échantillons contenaient deux SNP sur chacun de ces loci.
Les SNP hétérozygotes ont été trouvés dans environ 40 échantillons, 20 de ces SNP étant trouvés dans deux échantillons ou plus chacun. Cela indique une co-infection avec plusieurs variantes plutôt que des mutations générées par une seule variante.
Quelles sont les implications ?
Compte tenu des variantes du SRAS-CoV-2 qui émergent rapidement dans le monde, nous avons émis l’hypothèse que les variantes co-infectées chez les hôtes aggraveraient la gravité clinique, augmenteraient le changement de recombinaison virale et poseraient une plus grande menace.”
Les résultats de l’étude indiquent la présence d’une co-infection avec des variants du SRAS-CoV-2, expliquant pourquoi certains patients présentent des symptômes aussi graves. De plus, la première génération de vaccins COVID-19 a été développée contre les variantes de pointe ancestrales. Cela a limité l’efficacité protectrice de ces vaccins dans le contexte des variantes ultérieures, telles que la bêta, qui échappe facilement à l’immunité induite par le vaccin.
Notre étude a proposé une approche de simulation informatique pour déchiffrer le nombre de variantes co-infectées, a déclaré une co-infection avec plusieurs variantes du SRAS-CoV-2 chez les patients COVID-19 et a signalé une augmentation des variantes co-infectées dans l’épidémie de COVID-19.”
