Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), le virus responsable de la maladie à coronavirus (COVID-19), continue de se propager dans le monde.
Avec cette propagation, de nouvelles variantes et souches sont apparues, posant une menace pour l’efficacité des vaccins contre le SRAS-CoV-2 récemment développés et distribués.
Des chercheurs du Département des sciences biomédicales intégratives de l’Université du Cap, en Afrique du Sud, ont trouvé des preuves d’un changement significatif dans les forces sélectives agissant sur les gènes du SRAS-CoV-2 immunologiquement importants, tels que N et S. Ceux-ci ont probablement coïncidé avec l’émergence des lignées 501Y.
Dans l’étude, publiée sur le serveur de pré-impression medRxiv *, l’équipe a examiné les schémas de mutations apparues dans le génome du SRAS-CoV-2 pendant la pandémie.
Sommaire
Mutation SARS-CoV-2
Entre décembre 2019 et octobre 2020, l’évolution du virus dans le monde a impliqué une nouvelle population d’hôtes très sensible. Une mutation D614G (Asp614-to-Gly) dans la protéine de pointe virale a accéléré la propagation du virus.
À partir de là, peu de mutations étaient épidémiologiquement significatives sans impact sur la pathogenèse du SRAS-CoV-2. Cependant, ces mutations étaient caractérisées par un modèle de mutation de dérive génétique aléatoire lente et sélectivement neutre.
Depuis octobre 2020, le SRAS-CoV-2 a subi plusieurs mutations. Actuellement, trois variantes se propagent activement – la variante britannique appelée B.1.1.7 avec de nombreuses mutations à l’automne 2020, la variante sud-africaine appelée B.1.351 et la variante brésilienne appelée P.1.
Carte génomique du SRAS-CoV-2 indiquant les emplacements et les changements d’acides aminés codés de ce que nous considérons ici comme des mutations de signature des séquences V1, V2 et V3. Les gènes représentés par des blocs bleu clair codent pour des protéines non structurales et les gènes en orange codent pour des protéines structurelles: S code pour la protéine de pointe, E la protéine d’enveloppe, M la protéine de matrice et N la protéine de nucléocapside. Dans le gène S, le domaine de liaison au récepteur (RBD) est indiqué par une teinte plus foncée et le site où la protéine S est clivée en deux sous-unités pendant l’amorçage pour la liaison au récepteur et l’entrée de la cellule est indiqué par une ligne verticale en pointillés.
La variante britannique se propage plus rapidement et plus facilement que les autres variantes. En janvier 2021, les scientifiques ont déclaré que la variante pourrait être liée à un risque accru de décès par rapport aux autres virus variantes. Il s’est répandu dans de nombreux pays à travers le monde.
Le variant B.1.351 est connu pour être résistant aux effets des vaccins et des thérapies contre le COVID-19. Pendant ce temps, la variante P.1 est apparue chez les voyageurs en provenance du Brésil début janvier. Ce variant contient un ensemble de mutations supplémentaires qui peuvent affecter sa capacité à être reconnu par les anticorps.
Dans l’étude, la variante B.1.17 ou 501Y.V1 est appelée variante V1, B.1.351 ou 501Y.V2 est V2, et la variante P.1 ou 501Y.V3 est appelée V3.
À ce jour, des études suggèrent que les anticorps produits par vaccination avec des vaccins approuvés reconnaissent ces variantes, mais une enquête plus approfondie est en cours.
Emplacements des acides aminés codés par des codons qui évoluent sous sélection positive et / ou codent pour des changements d’acides aminés convergents entre les lignées mappées à la structure 3D de Spike (structure PDB 7DF4; 47). Le récepteur ACE2 humain est représenté en bleu clair. Les mutations de signature ne sont pas représentées à moins qu’elles ne soient présumées être sous sélection positive. Les paires de sites qui co-évoluent de manière détectable au sein des différentes lignées sont liées par des lignes violettes.
L’étude
L’étude visait à déterminer la capacité évolutive du SRAS-CoV-2 à s’adapter à la fois à l’immunité croissante de la population et aux mesures de contrôle des infections telles que la distance sociale et la vaccination.
Les chercheurs ont examiné les modèles de mutations apparues dans les génomes du SRAS-CoV-2 pendant la pandémie.
L’équipe a utilisé une suite de techniques d’analyse de sélection naturelle basées sur la phylogénétique pour examiner les modèles de sélection positive dans les séquences codant pour les protéines des trois lignées.
Les résultats de l’étude ont montré que l’émergence des lignées 501Y concordait avec un changement global substantiel des signaux de sélection positifs. Cela signifie un changement général dans l’environnement sélectif dans lequel évolue le SRAS-CoV-2.
Ils ont également trouvé un changement significatif dans les forces sélectives agissant sur les gènes du SRAS-CoV-2. De plus, l’équipe a révélé que l’évolution adaptative des lignées 501Y s’unit entre les lignées. Cette étude met en évidence l’essence de la surveillance sur la façon dont les membres de la lignée 501Y évoluent à des stades similaires pour assurer leur survie et leur persévérance.
L’émergence soudaine des lignées 501Y
L’équipe a expliqué qu’au cours des premiers mois de la pandémie, aucune mutation ne s’est produite. C’était le rythme langoureux de l’évolution virale. Le début de la pandémie a été comme un pic de forme physique du virus concernant sa capacité à infecter et à se transmettre entre les humains.
Depuis octobre 2020, cependant, l’émergence soudaine des lignées 501Y a conduit à une flambée des cas dans le monde entier. Les V1, V2 et V3 ont accéléré la transmission du virus, qui a maintenant atteint 192 pays et régions.
« Compte tenu du nombre d’infections survenues en octobre, toutes ces mutations individuelles, et même toutes les paires potentiellement interagissant épistatiquement de ces mutations, se seraient produites indépendamment », ont expliqué les chercheurs.
À ce jour, le nombre de cas a atteint plus de 117 millions et 2,59 millions de décès. Les États-Unis signalent le plus grand nombre d’infections, dépassant 29 millions. Les autres pays où les cas montent en flèche sont l’Inde, avec 11,22 millions de cas; Le Brésil, avec 11 millions de cas, la Russie, avec 4,28 millions de cas, et le Royaume-Uni, avec 4,23 millions de cas.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
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