Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs ont caractérisé les virus infectant les mammifères chez 149 chauves-souris, représentant six genres et 15 espèces, échantillonnées dans la province du Yunnan, en Chine, à l’aide d’une approche méta-transcriptomique impartiale.
Sommaire
Arrière plan
Par rapport aux autres mammifères, les chauves-souris, appartenant à l’ordre Chiroptères, héberge plusieurs espèces de virus. Ils sont les réservoirs animaux naturels de nombreux virus émergents qui infectent les mammifères, en particulier les humains. Ainsi, l’exploration de la diversité virale chez les chauves-souris pourrait aider à identifier les événements potentiels de débordement zoonotique.
Plus important encore, l’étude des virus de chauve-souris pourrait aider les chercheurs à comprendre l’étendue des co-infections virales et la fréquence des retombées virales chez les chauves-souris, qui, à leur tour, déterminent et orientent la diversité virale chez ces espèces.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont prélevé des échantillons de rectum de 149 chauves-souris entre 2015 et 2019 pour l’extraction de l’acide ribonucléique (ARN) et le séquençage méta-transcriptomique. Ils ont utilisé des lectures d’ARN non ribosomal (ARNr) pour assembler des contigs de novo et utilisé ceux annotés comme virus pour la caractérisation des viromes. Ensuite, les chercheurs ont quantifié la charge virale et le nombre d’espèces virales pour chaque chauve-souris. Notamment, ils ne considéraient que les chauves-souris avec plus d’une lecture par million de lectures (charge virale élevée) comme de vrais positifs. Enfin, ils ont utilisé la régression de Poisson pour estimer l’effet des genres hôtes sur le nombre d’espèces virales identifiées chez ces chauves-souris.
Résultats de l’étude
Le séquençage méta-transcriptomique, en moyenne, a récupéré 41 789 834 lectures non ARNr propres pour chaque animal, à partir desquelles ils ont pu assembler 1 048 576 contigs de novo. Parmi ceux-ci, ils ont utilisé 36 029 contigs pour la caractérisation du virome. Les chercheurs ont identifié 41 espèces de virus infectant les mammifères appartenant à 11 familles, dont 32 étaient des virus à ARN. La prévalence était la plus élevée pour les Réoviridés famille, suivi de Picornaviridés et Coronaviridés familles, présentes chez 27,5 %, 12,1 % et 8,7 % des animaux échantillonnés, respectivement. Les autres familles de virus étaient moins prévalentes chez les espèces de chauves-souris échantillonnées, c’est-à-dire ≤ 4 %.
Le taux de positivité virale des chauves-souris de l’échantillon était de 47,0%, avec seulement 70 des 149 chauves-souris testées positives pour au moins une espèce de virus. Près d’un tiers des 70 chauves-souris infectées par le virus étaient infectées par plus d’une espèce virale, bien que le nombre d’espèces virales par espèce de chauve-souris soit inégal. Par exemple, les chauves-souris Rhinolophus transportaient plus d’espèces de virus par animal, tandis que les chauves-souris Aselliscus en transportaient beaucoup moins. Curieusement, différentes espèces de chauves-souris partageaient 12 espèces de virus, avec quatre, trois, trois, une et une espèces appartenant à des familles, Coronaviridae, Reoviridae, Picornaviridae, Parvoviridae, et Polyomaviridaerespectivement, augmentant les possibilités de saut d’index.
Une fréquence élevée observée de co-infection virale et de propagation d’espèces parmi les espèces de chauves-souris crée des conditions qui facilitent la recombinaison et le réassortiment des virus. Les chercheurs ont identifié cinq espèces virales susceptibles d’être pathogènes pour l’homme, dont un nouveau coronavirus recombinant de type SRAS (CoV). Ce virus ressemblait étroitement au coronavirus 2 (SARS-CoV-2) et au SARS-CoV du syndrome respiratoire aigu sévère, avec seulement cinq différences d’acides aminés entre ses séquences de domaine de liaison au récepteur (RBD) et la souche ancestrale SARS-CoV-2. Cette analyse fonctionnelle prédit que ce CoV recombinant pourrait présenter un risque zoonotique élevé.
Familles de chauves-souris Hipposideridae et Rhinolophidés partageaient deux espèces de virus avec la gamme la plus large, le Rotavirus A de type 1 (RVA1) et l’orthoreovirus de mammifère (MRV). Les dix espèces virales restantes n’étaient partagées qu’entre les animaux du même genre, à l’exception du coronavirus de chauve-souris HKU10 et du rotavirus de type Bat RVJ BtSY1. Des tests partiels de Mantel ont montré que des individus de chauves-souris plus proches phylogénétiquement ou géographiquement avaient des compositions de viromes plus similaires et avaient plus d’espèces de virus en commun. Par exemple, les viromes de Rhinolophus ou Hipposideros les chauves-souris formaient deux modules de réseau dans lesquels les individus d’un même genre partageaient plus de virus que les individus de genres différents. L’analyse de régression de Poisson a montré la même association après contrôle de l’effet de confusion de la date d’échantillonnage.
L’analyse phylogénétique a identifié des espèces virales préoccupantes appartenant à la Coronaviridés et le Réoviridés familles, avec trois et deux espèces, respectivement. Notamment, les chercheurs ont détecté ces virus dans plus d’une espèce de chauve-souris, et leur prévalence était élevée, en particulier l’orthoréovirus des mammifères et le rotavirus A de type 1.
Une analyse phylogénétique utilisant la protéine conservée de l’ARN polymérase dépendante de l’ARN (RdRp) a révélé que les virus de type Bat SARS BtSY1 et BtSY2 appartenaient au sous-genre Sarbecovirus des bétacoronavirus, qui avait > 90 % d’identité nucléotidique avec le SRAS-CoV humain. Notamment, le domaine N-terminal, le domaine de liaison au récepteur et les gènes de la nucléocapside du virus de type Bat SARS BtSY2 étaient plus étroitement liés à la souche Wuhan-Hu-1 précoce du SRAS-CoV-2, indiquant un historique de recombinaison. L’étude a également découvert 28 nouvelles espèces virales infectant les mammifères, avec huit, cinq, quatre et trois virus appartenant à la Picornaviridae, Astroviridae, Parvoviridae et Caliciviridaerespectivement.
conclusion
Les chercheurs ont noté une fréquence étonnamment élevée de co-infection, avec environ un tiers des chauves-souris positives au virus simultanément infectées par deux virus ou plus. En effet, la transmission inter-espèces et la co-infection des virus de chauve-souris sont courantes et ont des implications sur l’émergence du virus.
De plus, les résultats de l’étude suggèrent que la recombinaison et le réassortiment sont très susceptibles de se produire chez les chauves-souris individuelles, ce qui, à son tour, pourrait faciliter l’émergence de virus zoonotiques. En outre, le débordement fréquent de virus parmi les chauves-souris phylogénétiquement apparentées ou co-localisées dans l’espace a permis aux viromes de différentes espèces de chauves-souris d’échanger, élargissant encore la diversité génétique des virus en circulation.
*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, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
