Une étude récente publiée dans Communication Nature dépistage des coronavirus (CoV) chez 16 espèces indigènes de chauves-souris au Royaume-Uni (UK).
Arrière-plan
Sept CoV sont connus pour provoquer des infections chez l’homme. Le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS)-CoV-2 est l’agent causal de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Bien que l’ancêtre direct du SRAS-CoV-2 reste à identifier, ses proches parents ont été signalés chez les chauves-souris en fer à cheval. La surveillance des CoV animaux devrait être l’une des principales priorités de santé publique, compte tenu du fardeau actuel des CoV et de leurs risques potentiels en tant qu’agents épidémiques/pandémiques futurs.
Jusqu’à présent, seules deux études ont examiné les chauves-souris pour les CoV au Royaume-Uni. L’un d’eux a examiné sept chauves-souris et détecté des CoV alpha chez les chauves-souris de Natterer et de Daubenton ; l’autre a criblé des chauves-souris fer à cheval et récupéré le génome entier d’un sarbecovirus. Néanmoins, ces études n’ont pas évalué les risques zoonotiques des CoV. Ainsi, le potentiel zoonotique et la diversité des virus de chauve-souris au Royaume-Uni restent largement inexplorés.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné des échantillons fécaux de chauves-souris au Royaume-Uni pour les CoV. Un séquençage profond de l’acide ribonucléique (ARN) a été réalisé sur des échantillons fécaux de 16 espèces de chauves-souris sur deux ans. Les chercheurs ont récupéré neuf génomes complets et cinq contigs partiels de CoV de six espèces de chauves-souris.
Des analyses phylogénétiques à vraisemblance maximale ont déterminé que les neuf génomes comprenaient quatre CoV alpha du Pédacovirus sous-genre, et un et quatre CoV bêta du Merbecovirus et Sarbecovirus sous-genres, respectivement. Deux (sur neuf) génomes de coronavirus (le pédacovirus PpiGB01 et le merbecovirus PaGB01) représentaient de nouvelles espèces, chacun contenant un nouveau gène.
Des génomes de Sarbecovirus ont été détectés chez deux espèces distinctes de chauves-souris fer à cheval – Rhinolophus hipposideros et R. ferrumequinum. Ensuite, des pseudovirus à base de lentivirus ont été générés à l’aide de protéines de pointe des sarbecovirus RfGB02 et RhGB07, PpiGB01 et PaGB01. Les pseudovirus ont été évalués pour leur capacité à infecter des cellules avec l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2), l’aminopeptidase N ou la dipeptidyl peptidase-4.
Seuls les pseudovirus de pointe RhGB07 ont démontré une entrée dans les cellules exprimant les récepteurs hACE2. De plus, l’équipe a confirmé la liaison de la pointe RhGB07 à hACE2 à l’aide de l’interférométrie de biocouche (BLI). Cependant, la liaison RhGB07 spike-hACE2 était environ 17 fois inférieure à la liaison SARS-CoV-2 spike-hACE2.
En outre, ils ont testé si les pseudovirus pouvaient infecter des cellules humaines (cellules HEK293T) avec des niveaux physiologiques ou inférieurs d’expression de hACE2. Aucun des pseudovirus de pointe n’a démontré d’entrée dans les cellules humaines. Ensuite, les auteurs ont étudié si les pseudovirus de pointe RfGB02 et RhGB07 pouvaient pénétrer dans les cellules humaines exprimant des orthologues ACE2 de quatre espèces de chauves-souris – R. pusillus, R. ferrumequinum, Rousettus leschenaultia, et Myotis lucifugus.
Ils ont noté une entrée cellulaire significative uniquement avec M. lucifugus ACE2. RfGB02 et RhGB07 n’ont pas réussi à utiliser ACE2 à partir de R. ferrumequinum, même si le premier a été prélevé sur cette espèce de chauve-souris. Étonnamment, BLI a indiqué la liaison de la pointe RhGB07 aux récepteurs ACE2 de M. lucifugus et R. ferrumequinum.
Les chercheurs ont utilisé un modèle d’intelligence artificielle pour prédire la structure tridimensionnelle du domaine de liaison au récepteur (RBD) du pic RhGB07, qui a été comparée aux structures résolues des RBD du SARS-CoV-2, du RaTG13 et du BANAL-236 liés à hACE2 . Une conservation structurelle élevée a été observée pour tous les sarbecovirus.
Cependant, la conservation des principaux résidus RBD en contact avec hACE2 était médiocre, ce qui explique la plus faible efficacité d’utilisation de hACE2. Les sarbecovirus contenaient un motif RAKQ au niveau du site de clivage S1/S2. C’était à un nucléotide d’un site potentiel de clivage de la furine (motif RXK/RR) qui permet le clivage par des protéases de type furine, amplifiant la capacité des CoV à infecter les cellules humaines.
Cependant, la pointe RhGB07 n’a pas été clivée par les protéases hôtes lorsque le FCS a été introduit en mutant la séquence RAKQ. De plus, une forte prévalence de recombinaison a été observée chez les sarbecovirus, ce qui pourrait accélérer leur adaptation à l’infection de nouveaux hôtes.
conclusion
En somme, les chercheurs ont analysé des échantillons temporellement et géographiquement diversifiés de 16 des 17 espèces de chauves-souris britanniques. L’étude a fourni la preuve de in vitro liaison entre l’un des sarbecovirus isolés des chauves-souris fer à cheval et hACE2. Malgré une conservation modérée, RhGB07 pourrait se lier et utiliser hACE2 (pour l’entrée).
De plus, l’équipe a découvert une séquence RAKQ dans les sarbecovirus, probablement un précurseur d’un FCS. Cependant, la mutation de RAKQ en séquence FCS n’a pas permis le clivage des pointes par les protéases hôtes.
Dans l’ensemble, les résultats ont indiqué que les sarbecovirus nécessiteraient des adaptations moléculaires supplémentaires pour infecter les humains, justifiant une surveillance continue de leur potentiel zoonotique.
