Identifier la propagation du nouveau B.1.1.523 SARS-CoV-2

Dans leur étude récente, des chercheurs lituaniens ont signalé l’émergence d’une nouvelle lignée de variants B.1.1.523 du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) contenant un ensemble de mutations associées à l’évasion immunitaire, y compris la suppression 156_158del, la substitution E484K et S494P dans la protéine Spike (S).

La nouvelle lignée de variantes du SRAS-CoV-2 B.1.1.523 a été ajoutée à la liste des variantes de la section Surveillance de l’Organisation mondiale de la santé (VUM) le 14 juillet 2021.

L’équipe a mené une analyse pour évaluer l’origine de la variante nouvellement découverte ainsi que pour prédire les impacts et les risques épidémiologiques potentiels. L’analyse phylogénétique préliminaire a indiqué que cette variante a une lignée virale distincte qui peut être originaire de Russie.

Une version pré-imprimée du document de recherche est disponible sur le site medRxiv* serveur pendant que l’article est soumis à une évaluation par les pairs.

Étude : Détermination de la propagation internationale de la nouvelle lignée B.1.1.523 SARS-CoV-2. Crédit d’image: NIAID

Sommaire

La liste sans cesse croissante des séquences génomiques du SARS-CoV-2

Le séquençage du génome a joué un rôle crucial dans le développement du vaccin contre le SRAS-CoV-2, ainsi que dans la compréhension de l’évolution virale. Dans de nombreux pays, le séquençage est utilisé comme outil de gestion épidémiologique de l’infection. En conséquence, un grand ensemble de données sur les génomes du SRAS-CoV-2 a été collecté dans la base de données GISAID, comprenant plus de 3,7 millions de génomes séquencés du monde entier.

Au 31 mai 2021, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a proposé des désignations pour les variantes mondiales préoccupantes du SRAS-CoV-2 (VOC) et les variantes intéressantes (VOI) à utiliser parallèlement à la nomenclature scientifique dans les communications sur les variantes au public. Il existe actuellement cinq COV du SARS-CoV-2 : Alpha, Beta, Gamma, Delta et récemment Omnicron, qui circulent dans le monde.

Aperçu des mutations dans la lignée B.1.1.523. Plusieurs autres mutations ont été observées dans la séquence de protéines de pointe du variant B1.1.523, notamment E156V, F306L, D614G, E780A, D839V et T1027I.

Qu’ont fait les chercheurs ?

L’étude a été menée dans le cadre d’une analyse de routine des résultats du séquençage national lituanien des efforts de séquençage nationaux coordonnés par le Laboratoire national de surveillance de la santé publique. Les séquences utilisées pour les analyses comparatives ont été téléchargées à partir de GISAID.

La distribution des cas de la lignée B.1.1.523 à travers les pays à différents moments. Le point temporel « 0 » indique la date de la première séquence de lignée téléchargée sur la base de données GISAID. Seules les séquences qui ont l'ensemble typique de mutations S ont été considérées (E484K, S494P, 156_158del). Seuls les cas qui correspondent aux 12 premiers pays avec le taux de détection le plus abondant sont inclus dans les données sous-jacentes. Les 12 premiers pays correspondent aux 93 % de tous les cas. — La distribution des cas de la lignée B.1.1.523 à travers les pays à différents moments. Le point temporel « 0 » indique la date de la première séquence de lignée téléchargée sur la base de données GISAID. Seules les séquences qui ont l’ensemble typique de mutations S ont été considérées (E484K, S494P, 156_158del). Seuls les cas qui correspondent aux 12 premiers pays avec le taux de détection le plus abondant sont inclus dans les données sous-jacentes. Les 12 premiers pays correspondent aux 93 % de tous les cas.

L’outil d’attribution de lignée pangolin 3.1.11 a été utilisé pour attribuer la lignée la plus probable à toutes les séquences. Une analyse phylogénétique des génomes complets a été réalisée pour élucider l’origine potentielle de la lignée et du cluster de transmission.

La phylogénie basée sur la protéine S était basée sur les séquences de protéine S extraites de GISAID et alignées sur la séquence de référence COVID-19. La détection de recombinaison a été réalisée en utilisant soit la séquence génomique soit la séquence protéique correspondant à la protéine S.

Qu’ont trouvé les chercheurs ?

Une nouvelle variante du SRAS-CoV-2, classée B.1 par PANGO, a été identifiée contenant plusieurs mutations de la protéine S associées à l’évasion immunitaire. La variante a reçu le nouveau nom de phylum B.1.1.523 (https://github.com/cov-lineages/pango-designation/issues/69).

Effets d'échappement des mutations E484, S494P et de leur combinaison. Les valeurs ΔΔG indiquent une augmentation relative de l'énergie de liaison par rapport à la structure de type sauvage telle que déduite des calculs de FoldX. Le G indique la différence minimale entre le G de la double mutation et l'une quelconque des deux mutations ponctuelles. Plus la valeur est grande - plus grande est la synergie (A). La structure de l'anticorps et du domaine de liaison au récepteur du complexe de protéine S qui a été le plus affecté par la mutation S494P (PDB ID : 7KN5) (B). — Effets d’échappement des mutations E484, S494P et de leur combinaison. Les valeurs ΔΔG indiquent une augmentation relative de l’énergie de liaison par rapport à la structure de type sauvage telle que déduite des calculs de FoldX. Le G indique la différence minimale entre le G de la double mutation et l’une quelconque des deux mutations ponctuelles. Plus la valeur est grande – plus grande est la synergie (A). La structure de l’anticorps et du domaine de liaison au récepteur du complexe de protéine S a été affectée par la mutation S494P de la manière la plus significative (PDB ID : 7KN5) (B).

Au moment de conclure cette étude, le nombre total de cas avec la nouvelle variante avait atteint 598 dans plus de 32 pays. Il est probable que l’augmentation rapide de la circulation de la variante Delta ait pu diminuer la montée en puissance de la lignée B.1.1.523, cependant, la propagation de la nouvelle lignée SARS-CoV-2 n’a pas cessé et a même commencé à augmenter.

« La présence et la propagation de la lignée SARS-CoV-2 B.1.1.523 sont évidentes quelle que soit la propagation rapide de la variante delta », souligne l’équipe.

Selon l’analyse, B1.1.523 est originaire de la Fédération de Russie et s’est répandu dans les pays européens. Les clades séquencés ont culminé à la semaine 25, puis ont diminué. Au total, 95 clusters de transmission ont été identifiés. Le pic de l’intensité de transmission de B.1.1.523 était d’environ avril à mai 2021. Les clusters de transmission les plus nombreux ont été détectés pour l’ancêtre commun le plus récent (MRCA) originaire d’Allemagne et de Russie.

Actuellement, une vaste croissance de B.1.1.523 peut être observée en Allemagne. Fait intéressant, la transmission de cette lignée a diminué en Russie, où on s’attendait à ce qu’elle augmente le plus. Différentes approches de stratégie de diagnostic pourraient expliquer cela dans la Fédération de Russie, où les tests sont effectués sur des sources non sélectionnées au hasard. Alternativement, cela pourrait s’expliquer par la forte augmentation de la variante Delta en Russie, qui a commencé un mois plus tôt qu’en Europe/Allemagne.

La lignée B.1.1.523 possède au moins trois mutations qui caractérisent les COV du SRAS-CoV-2, notamment S:156-158 del, S:E484K et S:S494P. Délétion S:156-158 au supersite antigénique en épingle à cheveux situé dans la même région que celle du variant Delta (E156G et 157-158del). La mutation E484K a été détectée dans le variant bêta (B.1.351) et VUM Zeta (B.1.1.28). La mutation contribue à l’évasion du système immunitaire du SRAS-CoV-2, comme en témoigne une réduction significative de la neutralisation du sérum de convalescence. De plus, la mutation S494P est liée à une neutralisation du SRAS-CoV-2 réduite de 3 à 5 fois dans les sérums. Cependant, cette mutation n’était pas aussi puissante à la neutralisation que E484K.

L’équipe prévient qu’avec une combinaison de mutations 158del, E484K et S494P, la lignée B1.1.523 devrait rester sur la liste de surveillance des épidémiologistes comme l’une des lignées SARS-CoV-2 les plus préoccupantes.

L’arbre du maximum de vraisemblance (ML) a révélé plusieurs propriétés intéressantes de B.1.1.523. La base des lignées menant aux séquences B.1.1.523 ayant un ensemble complet de mutations attendues de la protéine S se ramifie en groupes de séquences avec la délétion triple S:156_158del. Les séquences ayant les substitutions supplémentaires aux positions S:484 et S:494 émergent plus loin dans l’évolution. Cependant, aucune indication claire n’a été trouvée sur l’introduction séquentielle des mutations S:E484K, S:S494P pour former la lignée B.1.1.523.

L’équipe montre par modélisation moléculaire que la triple délétion del156-158 pourrait diminuer l’interaction dans au moins un anticorps monoclonal. Si combiné avec d’autres mutations améliorant l’évasion immunitaire à RBD, cela pourrait entraîner une variante hautement résistante à l’immunité.

Le variant Delta possède également des changements de séquence au niveau des résidus de protéine S 156-158 qui peuvent induire une évasion immunitaire et une recombinaison avec le variant B.1.1.523, ou l’introduction de novo des mutations N484K et S494P pourrait rendre le variant Delta encore plus dangereux.

« Cette variante doit être soigneusement observée et étudiée pour surveiller les nouvelles mutations qui pourraient causer encore plus de dommages dans la pandémie de Covid-19″, conclut l’équipe.

*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/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.