Des scientifiques ont découvert des preuves alarmantes de l'adaptation rapide du virus H5N1 aux mammifères, alimentée par des mutations génétiques. La transmission de mammifère à mammifère étant désormais confirmée, pourrait-elle être le signe avant-coureur de la prochaine pandémie mondiale ?
Bilan : la grippe panzootique mondiale H5N1 chez les mammifères. Crédit photo : Rui Duarte / Shutterstock
Dans un article de synthèse publié dans la revue Natureles auteurs décrivent les facteurs moléculaires et écologiques associés à l’expansion soudaine des virus de la grippe aviaire hautement pathogène (HPAI) H5N1 chez les mammifères.
Sommaire
Arrière-plan
Les virus de la grippe A sont associés à la plupart des pandémies mondiales documentées de l'histoire de l'humanité. Les virus de la grippe aviaire hautement pathogènes (HPAI) appartenant au sous-type H5N1 constituent un facteur de risque majeur pour les futures pandémies. Les barrières évolutives à l'adaptation de ces virus aux mammifères sont plus faibles qu'on ne le pensait auparavant, comme le montre l'accumulation rapide de mutations dans les protéines virales clés.
Au cours des deux dernières décennies, les virus H5N1 ont été initialement détectés uniquement chez les volailles asiatiques. Cependant, ces dernières années, une transmission rapide de ces virus à de nouvelles espèces de mammifères a été observée dans le monde entier, mettant en danger la faune sauvage, la production agricole et la santé humaine.
Cette transmission virale rapide a commencé après l'émergence d'un nouveau génotype de virus H5N1 appartenant au clade 2.3.4.4b, qui a infecté des oiseaux sauvages d'Europe, d'Afrique, d'Amérique du Nord, d'Amérique du Sud et de l'Antarctique. Ces virus sont issus d'un réassortiment génomique entre le virus H5N8 et le virus de la grippe aviaire à faible pathogénicité (LPAI), générant de nouvelles souches hybrides.
Le réassortiment génomique entre le virus H5N8 2.3.4.4b et le virus de la grippe aviaire à faible pathogénicité (LPAI) a donné naissance aux virus panzootiques H5N1 2.3.4.4b, qui sont génétiquement différents des souches précédentes. Ce réassortiment a impliqué le gène de la polymérase et les protéines de surface, facilitant une adaptation rapide à de nouveaux environnements.
Les virus panzootiques H5N1 2.3.4.4b peuvent se transmettre silencieusement à de nouveaux pays ou continents par l'intermédiaire des oiseaux sauvages aquatiques migrateurs. Cela peut entraîner des hécatombes massives parmi les oiseaux marins sociaux qui se rassemblent en colonies grandes et denses. Les oiseaux de proie ou les animaux qui mangent des oiseaux morts infectés par le virus H5N1 peuvent également mourir de troubles neurologiques. La propagation du virus aux mammifères a été liée à plusieurs mutations adaptatives qui améliorent la réplication virale chez les hôtes mammifères, en particulier dans les gènes de la polymérase (PB2) et de l'hémagglutinine (HA).
Dans cet article de synthèse, les auteurs discutent de la propagation du virus de la grippe A et du potentiel pandémique du virus H5N1 en analysant trois études de cas du virus H5N1 démontrant une transmission de mammifère à mammifère.
L'article fournit des informations sur l'acquisition de mutations adaptatives clés qui ont permis aux virus H5N1 2.3.4.4b de maintenir la transmission de mammifère à mammifère. Les auteurs ont recueilli ces informations à partir de trois situations réelles : les épidémies de H5N1 de 2022-2023 dans les fermes d'élevage d'animaux à fourrure en Europe, le virus adapté aux mammifères marins d'Amérique du Sud de 2023 et l'épidémie de 2024 chez les vaches laitières aux États-Unis.
Épidémies de grippe H5N1 dans les élevages d'animaux à fourrure européens
Les preuves recueillies auprès d’animaux d’élevage européens infectés par le virus H5N1 (visons d’Amérique, renards arctiques et chiens viverrins) ont révélé la présence de mutations adaptatives connues aux mammifères dans le gène PB2, en particulier la mutation PB2 E627K, qui améliore la réplication virale chez les mammifères.
La transmission entre mammifères a été suspectée en raison de la proximité génétique étroite des virus trouvés dans différentes fermes. Des études expérimentales ont confirmé la transmission effective des virus entre furets en contact direct. Cette proximité génétique est cohérente avec une transmission soutenue induite par des changements adaptatifs dans le complexe polymérase.
La transmission d’une ferme à l’autre s’est probablement produite en raison du déplacement d’équipements et de vêtements contaminés ou de carcasses infectées données à manger à d’autres visons. Le nouveau génotype réassorti du virus H5N1, « BB », apparu en 2022, représente un virus hybride combinant des segments du génome du virus H5N1 antérieur et des virus LPAI adaptés aux goélands. Ce génotype a provoqué des hécatombes massives chez les goélands à tête noire dans toute l’Europe.
Le séquençage génétique a révélé que les virus H5N1 appartiennent à un nouveau génotype H5N1 réassorti, « BB », qui est apparu en 2022 et a provoqué des mortalités massives chez les mouettes rieuses dans toute l’Europe.
Une épidémie de H5N1 s'est également produite en Pologne à la mi-2023, tuant plus de 30 chats domestiques. Les aliments crus pour animaux de compagnie provenant d'élevages de visons étaient supposés être une source potentielle du virus. Le séquençage des virus H5N1 dérivés du chat a révélé des adaptations identiques aux mammifères, absentes des virus aviaires circulant en Europe à l'époque. Les virus H5N1 dérivés du chat partageaient des mutations adaptatives identiques aux mammifères dans PB2 (E627K, D701N), soulignant la capacité du virus à s'adapter à différents hôtes mammifères.
Épidémies de grippe H5N1 chez les mammifères marins d'Amérique du Sud
Un nouveau génotype réassorti du virus H5N1 B3.2 est arrivé d’Amérique du Nord en Amérique du Sud fin 2022, provoquant des mortalités massives chez les oiseaux côtiers et les mammifères marins.
Le séquençage génétique des virus H5N1 des mammifères marins d'Amérique du Sud a identifié les mêmes adaptations connues chez les mammifères (PB2 D701N et Q591K) et d'autres mutations distinctives absentes chez les oiseaux, ce qui soutient la transmission de mammifère à mammifère.
Les virus B3.2 du clade des mammifères marins ont également été identifiés chez des otaries d'Amérique du Sud, des dauphins communs, des dauphins du Chili, des marsouins, des loutres de mer, des otaries à fourrure, des éléphants de mer et un humain. Ces mutations ont permis au virus d'exploiter la machinerie cellulaire des mammifères, facilitant ainsi une transmission durable chez un hôte mammifère.
L'homme hospitalisé résidait près d'une plage avec des animaux infectés par le virus H5N1, et le virus dérivé de l'homme infecté contenait également les deux mêmes adaptations mammifères trouvées chez les pinnipèdes, indiquant le mode environnemental de transmission du virus.
Une récidive de virus B3.2 adaptés aux mammifères marins vers les oiseaux sauvages a également été observée en Amérique du Sud. Cependant, aucune réversion n'a été observée dans les mutations PB2 adaptées aux mammifères, ce qui démontre la forte adaptation du virus aux hôtes mammifères.
Épidémies de grippe H5N1 chez des vaches laitières aux États-Unis
Les virus H5N1 appartenant au génotype B3.13 ont été identifiés comme agents pathogènes responsables des épidémies de vaches laitières au Texas en 2024. L'analyse phylogénétique a montré une seule introduction virale des oiseaux sauvages aux bovins. Des mutations adaptatives aux mammifères PB2 M631L et PA K497R ont été détectées dans le clade bovin, facilitant une réplication accrue dans les cellules de mammifères.
Seuls quatre virus du génotype B3.13 ont été identifiés dans la faune sauvage américaine, en dehors du clade bovin, ce qui suggère que ce génotype est rare chez les oiseaux sauvages. La grande diversité génétique des virus indique une évolution locale rapide chez les vaches laitières, ce qui fournit une preuve supplémentaire de la transmission soutenue aux mammifères.
La grande diversité génétique du virus H5N1 chez les bovins du Texas suggère que l'épidémie de B3.13 bovin a pris naissance au Texas et s'est rapidement propagée à d'autres États. Le transport de bovins ou d'équipements infectés a été considéré comme la cause la plus probable de la transmission du virus.
Des virus H5N1 d'origine bovine ont également été identifiés chez d'autres espèces, notamment les chats domestiques, les alpagas, les oiseaux sauvages, les mammifères terrestres et la volaille. Les voies de transmission incluent probablement la contamination du lait en raison du tropisme du virus au niveau des tissus mammaires, ce qui conduit à une infection généralisée par le lait contaminé. Treize cas humains, dont quatre travailleurs d'une ferme laitière, ont également été identifiés aux États-Unis.
Moins de 20 cas humains de virus H5N1 2.3.4.4b ont été documentés en Europe et aux États-Unis depuis 2020, un nombre faible par rapport aux cas humains de H5N1 enregistrés en Asie et en Égypte en 2015.
Importance
La capacité des virus H5N1 à déclencher de futures pandémies reste inconnue. Les cas humains récents de virus H5N1 2.3.4.4b présentent des taux de mortalité nettement inférieurs à ceux des précédentes épidémies de H5N1 en Asie.
Si le virus H5N1 continue de se propager chez l'homme, un vaccin anti-H5 existant, antigéniquement apparenté aux virus 2.3.4.4b en circulation, peut être développé à grande échelle à l'aide de plateformes à ARNm. Cependant, la capacité du virus à se réassortir avec d'autres virus grippaux, en particulier dans les environnements à haut risque comme les fermes, soulève des inquiétudes quant au risque de variantes plus transmissibles.
