Une étude pionnière de surveillance génomique a fourni l’image la plus claire à ce jour de la course aux armements entre Streptococcus pneumoniae, la bactérie responsable d’une série de maladies telles que la pneumonie et la méningite, et les vaccins conçus pour protéger contre les types les plus dominants. Une souche appelée GPSC10 s’est avérée être une menace particulière, en raison de sa virulence accrue, de sa capacité à transformer sa structure pour échapper aux vaccins et de sa résistance à plusieurs antibiotiques courants.
L’étude, publiée aujourd’hui (16 août) dans Lancette Microbe, a été dirigé par l’Institut Wellcome Sanger, Centre national de référence pour les pneumocoques, France, et l’hôpital Sant Joan de Deu, Espagne, dans le cadre du projet Global Pneumococcal Sequencing (GPS). Les résultats démontrent la valeur de la surveillance génomique pour éclairer la conception des vaccins et mettent en évidence le défi posé par les souches « métamorphosées » comme GPSC10.
Streptococcus pneumoniae, également connu sous le nom de pneumocoque, est une bactérie pathogène qui provoque des maladies allant des otites à la pneumonie, la septicémie et la méningite. Il est responsable d’environ neuf millions d’infections mondiales chaque année, les personnes âgées et les enfants étant particulièrement sensibles. Plus de 300 000 enfants meurent chaque année d’une infection pneumococcique, principalement dans les pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI)1.
Depuis 2000, une série de vaccins antipneumococciques conjugués (VPC) ont été déployés qui ont ciblé S. pneumoniae sérotypes responsables de la plupart des cas de maladie chez les nourrissons2, entraînant une réduction des maladies dans le monde. Actuellement, le PCV-13 cible 13 sérotypes et des PCV ciblant jusqu’à 25 sérotypes sont en cours de développement. Cependant, il existe plus de 100 sérotypes distincts, et ils peuvent affecter les enfants et les adultes de différentes manières. Savoir quels sérotypes cibler avec les PCV et quel sera l’impact probable sur la maladie et la population pneumococcique au sens large est d’une importance vitale lors de la conception de stratégies de vaccination mondiales efficaces.
Grâce au travail du projet GPS depuis 2011, une image de la S. pneumoniae des sérotypes en circulation a été constitué permettant d’identifier les tendances de la population bactérienne. Un sérotype, le 24F, est en augmentation, comme l’ont documenté le Centre national de référence pour les pneumocoques, la France et de nombreux autres pays comme le Canada, le Danemark, l’Allemagne, Israël, l’Italie, le Japon, le Liban, la Norvège, l’Espagne et le Royaume-Uni.
Dans cette nouvelle étude, des scientifiques du Wellcome Sanger Institute ont réalisé un séquençage du génome entier sur 419 échantillons de S. pneumoniae sérotype 24F, collectés chez des individus en France entre 2003 et 2018 par le Centre National de Référence des Pneumocoques (NRCP) et l’Association Clinique et Thérapeutique Infantile du Val-de-Marne (ACTIV), et sur 91 isolats de pneumocoques de sérotype 24F collectés chez des individus en Espagne par l’Hôpital Sant Joan de Deu. Pour fournir une comparaison mondiale, une collection internationale d’autres S. pneumoniae génomes ont été ajoutées à partir de la base de données du projet Global Pneumococcal Sequencing (GPS).
Dans un laboratoire de microbiologie, la classification des souches et les tests de résistance aux médicaments prennent beaucoup de temps et de ressources. Le séquençage du génome entier peut désormais déduire de manière fiable les profils de sérotype et de résistance aux antibiotiques, identifier où des épidémies pourraient se produire et suivre quelles souches interviennent dans le remplacement du sérotype. C’est donc un test qui peut répondre à beaucoup de questions différentes. »
Dr Stephanie Lo, premier auteur de l’étude, Wellcome Sanger Institute
L’analyse a montré que le 24F était présent dans de nombreux pays en grande partie en raison de la propagation de trois souches : GPSC10, GPSC16 et GPSC206. Une souche en particulier, GPSC10, était responsable de l’augmentation rapide du 24F en France environ quatre ans après l’introduction du PCV-13. Il s’est avéré qu’il avait un potentiel pathologique élevé et qu’il était résistant à plusieurs traitements antibiotiques.
Ces résultats corroborent des recherches récentes qui ont montré que le GPSC10 a entraîné l’augmentation du 24F après l’introduction du PCV-13 en Espagne, et que le 24F est l’une des causes les plus fréquentes de pneumococcie chez les enfants dans différents pays. En Inde, le pays qui aurait le plus lourd fardeau de maladies pneumococciques, les chercheurs ont prédit que le GPSC10 a le potentiel d’échapper au PCV-13. Ces études et d’autres réalisées par des partenaires GPS du monde entier sont rassemblées dans un numéro de Génomique microbienne.
La plus grande préoccupation découlant de l’étude était peut-être la capacité de GPSC10 à exprimer 17 sérotypes différents, dont seulement six sont inclus dans les vaccins PCV actuels.
Le Dr Emmanuelle Varon, auteur principal de l’étude du Centre national de référence pour les pneumocoques, Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil, France, a déclaré : « Le Streptococcus pneumoniae la souche GPSC10 est en quelque sorte un métamorphe, capable d’exprimer un large éventail de sérotypes et de schémas de résistance multidrogue. La surveillance des maladies à pneumocoque, telle que celle mise en place en France depuis 2001, est notre meilleur outil pour évaluer l’impact des politiques vaccinales et nous permettra de détecter l’émergence d’autres sérotypes non vaccinaux. »
Dans une certaine mesure, la course aux armements évolutive entre les agents pathogènes et les fabricants de vaccins est inévitable. Si une souche disparaît parce qu’elle a été ciblée par un vaccin, d’autres souches peuvent augmenter pour prendre sa place. Une souche peut également évoluer suffisamment pour que les vaccins cessent d’être efficaces contre elle. L’important est que les fabricants de vaccins et les organisations de santé publique disposent des meilleures informations pour suivre le rythme et, en fin de compte, pour sauver des vies.
Le professeur Stephen Bentley, auteur principal de l’étude du Wellcome Sanger Institute, a déclaré: « C’est excitant que la surveillance génomique nous permette désormais d’avoir un impact réel sur l’amélioration des vaccins contre le pneumocoque et, surtout, de contribuer à réduire le nombre d’enfants qui meurent de maladies apparentées dans les pays à revenu faible ou intermédiaire. L’ensemble du consortium Global Pneumococcal Survey devrait également être fier de l’énorme effort de collaboration qui a été consacré à la génération de ces données.
