Peu de temps après que le nouveau coronavirus SARS-CoV-2 (syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2) a commencé à se propager dans le monde, conduisant à la pandémie dévastatrice de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), les premières séquences ont été publiées. Depuis lors, la surveillance génomique du virus a été un outil essentiel pour garder une trace des variantes nouvelles et peut-être plus virulentes ou transmissibles au fur et à mesure de leur apparition et de leur propagation.
Une nouvelle étude de l’Institut de bioinformatique et de biotechnologie appliquée (IBAB), à Bengaluru, en Inde, donne un aperçu du fonctionnement de cet important mécanisme de surveillance dans le monde. L’équipe a publié ses conclusions sous forme de prépublication sur le bioRxiv* serveur.
Les bonnes pratiques de surveillance virale via le séquençage génomique dépendent de l’existence d’une plateforme commune en accès ouvert qui rend tous les génomes séquencés jusqu’à présent librement accessibles aux chercheurs du monde entier.
Au tout début, les chercheurs de COVID-19 ont coopté la plateforme de partage du génome du virus de la grippe GISAID (Global Initiative on Sharing All Influenza Data) pour déposer les nouvelles séquences du SARS-CoV-2.
Il s’agit désormais de la plus grande plate-forme à accès ouvert utilisée, stockant des séquences génomiques avec les corrélats cliniques et épidémiologiques de plus de 1,7 million de souches de SRAS-CoV-2, ce qui en fait l’organisme le plus étudié de tous les temps.
Cela a facilité l’identification de plusieurs nouvelles variantes, dont la variante B.1.1.7 (Alpha), identifiée pour la première fois au Royaume-Uni ; B.1.351 (Beta, vu pour la première fois en Afrique du Sud) ; B.1.1.28 ou P.1 (Gamma ; premier au Brésil) ; B.1.617.2 (Delta) et B.1.617.1 (Kappa), tous deux premiers en Inde ; P.3 (Thêta ; d’abord aux Philippines) ; et B.1.427 et B.1.429 (Epsilon ; premier aux États-Unis).
Cette plateforme a permis d’analyser des séquences, d’identifier les variantes émergentes en temps opportun et de fournir des informations utiles aux gouvernements à risque pour façonner leurs politiques. En réponse, il y a eu un chœur concerté de scientifiques exhortant à une augmentation du séquençage dans le monde entier. Cependant, il y a un retard observable dans la soumission des séquences à ces portails, ce qui entrave leur utilité.
Les scientifiques de cette étude ont donc proposé une mesure de ce délai, appelée délai de collecte à la soumission (CSTlag) par souche.
Sommaire
Retards importants dans le téléchargement des séquences
Les valeurs médianes/moyennes du CSTlag varient d’un pays à l’autre, d’un jour à un an (voire plus).
Parmi les pays qui ont soumis un millier de génomes ou plus, le Royaume-Uni a le moins de retard (16 jours) avec environ 420 000 génomes soumis.
Pour les autres pays européens, environ 590 000 génomes ont été déposés avec un décalage de 25 jours. Les États-Unis suivent de près, ayant contribué à près de 500 000 génomes avec un retard de 26 jours.
En Asie, le Japon a mis 79 jours (médiane) pour plus de 37 000 génomes. Le CSTlag de l’Inde était de 72 jours pour environ 16 000 génomes. Le Qatar, au Moyen-Orient, a téléchargé environ 2 200 génomes avec un décalage médian de près de 290 jours. À l’inverse, Singapour a un décalage médian de 26 jours pour environ 2 500 génomes.
Dans l’hémisphère sud, l’Australie et la Nouvelle-Zélande ont respectivement un décalage de 40 et 51 jours pour 17 000 et 1 000 génomes. L’Amérique du Sud a téléchargé plus de 18 000 génomes, à 61 jours, et l’Afrique 7 000 avec un décalage médian de 50 jours.
Taux de séquençage
Les scientifiques ont également évalué le taux de séquençage du génome par nombre total de cas de COVID-19 et par million d’habitants, respectivement.
En proportion du nombre de cas signalés, l’Islande a séquencé un impressionnant 77% de tous les cas positifs, contre ~ 60% en Australie. La Nouvelle-Zélande et le Danemark ont séquencé environ 40 % et 35 %, respectivement.
Le plus grand nombre de génomes provient des États-Unis, comme on l’a vu ci-dessus, et du Royaume-Uni. Bien que l’Inde compte une population très importante de plus d’un milliard d’habitants et ait été durement touchée par la deuxième vague, elle n’en a séquencé que 0,05 %.
Cela correspond au schéma observé en Asie, en Afrique et en Amérique du Sud, où le séquençage couvre moins de 0,1% à 0,4% des cas. L’Europe a séquencé ~2%, l’Amérique du Nord 1,4%, mais l’Océanie 37% des cas.
Taux de séquençage basés sur la population
En ce qui concerne le taux de séquençage par million d’habitants, les pays du Premier Monde en Occident (Europe et États-Unis) sont en tête du peloton, avec Israël et la Réunion, avec plus de 1 000 par million d’habitants. La moyenne nord-américaine est de 600, contre 1 000 pour l’Europe, mais 600 pour l’Océanie.
En fait, les États-Unis et le Japon sont les seuls pays de plus de 100 millions d’habitants à avoir des taux de séquençage supérieurs à 100 personnes par million d’habitants. Le Brésil est le suivant dans ce groupe, à 50, comparable à l’ensemble de l’Amérique du Sud. À l’inverse, l’Inde affiche un maigre 11, environ la moitié de la moyenne asiatique de 21, et plus proche de la valeur africaine de 14.
Quelles sont les implications ?
Le CSTlag reflète la force de l’infrastructure de santé publique locale, reflétant le fonctionnement général du système de santé publique. Une collecte d’échantillons et un enregistrement efficaces des métadonnées, ainsi qu’une livraison en douceur aux centres d’isolement d’ARN et de séquençage du génome, sont donc essentiels pour augmenter les capacités de séquençage génomique.
Deuxièmement, l’absence ou la panne de tels systèmes dans les environnements à faibles ressources ou à faible efficacité est exacerbée par la pénurie d’installations de biosécurité capables de gérer des agents pathogènes hautement infectieux tels que COVID-19 ou peuvent n’en avoir que quelques-uns, ce qui contribue encore une fois aux retards.
Troisièmement, le financement est souvent touché lors de situations telles qu’une pandémie, les ressources étant détournées vers des soins urgents et essentiels. Quatrièmement, les restrictions à l’importation de réactifs et d’équipements nécessaires au séquençage de l’ARN peuvent entraver davantage ce domaine de recherche.
Enfin, le recours à des processus éventuellement obsolètes et plus coûteux peut encore aggraver le retard. Beaucoup de ces facteurs sont connus pour fonctionner en Inde, par exemple, et devront être corrigés.
Une solution alternative peut être des partenariats au niveau institutionnel couvrant de nouveaux terrains, plutôt que de s’appuyer sur les gouvernements locaux et nationaux pour les installations d’infrastructure. Cela signifie un décalage inévitable avant que ces systèmes ne soient opérationnels.
Au-delà du séquençage réel, les téléchargements sont souvent retardés. « Il est probable que beaucoup plus d’échantillons ont été séquencés que ce qui est représenté dans GISAID. «
Cela peut être dû à un souhait de garder la recherche secrète jusqu’à ce que les articles ou les brevets soient prêts pour la publication, un manque initial de compréhension de l’importance du séquençage, ou même à cause de la stigmatisation omniprésente associée aux noms de variantes appelées d’après les pays qui ont signalé les premiers eux.
L’ingérence politique peut également avoir contribué dans une large mesure, bien que ce soit, bien sûr, de l’eau trouble.
Quelle qu’en soit la cause, un retard dans la notification donne à la variante le temps de se propager au-delà des frontières nationales et même de subir d’autres mutations et d’émerger comme une autre souche. Afin d’atténuer ce phénomène, il est crucial d’identifier et de supprimer ces obstacles, de séquencer une proportion plus élevée de cas positifs et de télécharger rapidement les séquences sur des plateformes en libre accès.
Les chercheurs écrivent :
Cela permettra aux chercheurs du monde entier de suivre les variantes évoluées, leurs mutations, l’épidémiologie et les conséquences biologiques, ce qui fournira des informations cruciales pour des politiques de santé publique appropriées et efficaces.. «
*Avis important
bioRxiv 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/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
