Des chercheurs examinent l'évolution du virus de l'hépatite E, qui infecte 20 millions de personnes chaque année et provoque 44 000 décès dans le monde
Étude: Origines évolutives anciennes du virus de l’hépatite E chez les rongeurs. Crédit d’image : Shutterstock AI/Shutterstock.com
Une étude récente publiée dans PNAS décrit les origines évolutives du virus de l’hépatite E chez les rongeurs. Ces résultats soulignent la nécessité cruciale d’accroître la surveillance et l’évaluation des risques liés aux hépévirus associés aux rongeurs.
L'épidémiologie de l'hépatite E
Le virus de l’hépatite E est un petit virus à acide ribonucléique (ARN) simple brin appartenant à la famille Hépéviridés. Les estimations actuelles indiquent que plus de 20 millions d'infections par l'hépatite E surviennent chaque année dans le monde, dont 44 000 entraînent la mort. Le principal mode de transmission du virus est la voie fécale-orale, principalement par l’eau contaminée.
Le virus de l’hépatite E compte huit génotypes, dont les génotypes un et deux n’ont été détectés que chez l’homme. D'autres génotypes ont été signalés chez des animaux, notamment le porc, le lapin et le camélidé.
La plupart des infections par l’hépatite E dans les pays industrialisés sont dues aux génotypes zoonotiques trois et quatre. Ces infections proviennent majoritairement d’ongulés et occasionnellement de rats, mettant ainsi en évidence le potentiel zoonotique des hépvirus associés aux rongeurs.
Résultats de l'étude
Dans la présente étude, les scientifiques effectuent une exploration des données génomiques de l’hôte pour caractériser les hépévirus divergents chez les rongeurs. Au total, 7,67 millions de séquences de séquençage provenant de mammifères non humains ont été analysées, à partir desquelles deux hepevirus génétiquement divergents associés aux rongeurs ont été identifiés. Deux hepevirus associés aux chauves-souris, génétiquement apparentés à des souches connues associées aux chauves-souris, ont également été signalés.
Sur la base de cette observation, 2 565 échantillons de foie provenant de 108 espèces de rongeurs et de musaraignes ont été analysés pour détecter les hépêvirus à l’aide du test de réaction en chaîne par polymérase-transcription inverse (RT-PCR). Ces échantillons ont été obtenus entre 2011 et 2018 dans des régions et hôtes largement sous-étudiés des virus liés à l’hépatite E en Afrique, en Asie et en Amérique latine.
Au total, 63 échantillons positifs ont été identifiés, dont 61 provenaient de 12 espèces de rongeurs et deux d’espèces de musaraignes. Les foies de rongeurs présentaient une charge virale élevée.
Vingt-quatre génomes d'hépévirus presque complets ont été isolés de rongeurs, de musaraignes et de chauves-souris. Ces génomes présentaient une organisation typique de l'hépévirus contenant le cadre de lecture ouvert 1 (ORF1), ORF2 et ORF3, ainsi que des domaines et motifs fonctionnels communs.
Tous les hepevirus associés aux rongeurs et aux musaraignes étaient associés à une divergence de séquence élevée par rapport aux paslahepevirus et aux rocavirus, comme le démontrent des pourcentages élevés de distance de séquence d'acides aminés. La distance de séquence la plus élevée a été observée près de ORF1 et ORF3, ce qui pourrait être dû à des événements d'adaptation ou de recombinaison de l'hôte.
Deux co-infections par des hepevirus génétiquement divergents ont été identifiées chez deux gerboises naines à grosse queue, ce qui indique une circulation prédominante d'hepevirus génétiquement divergents chez ces rongeurs. L’analyse phylogénétique de ces échantillons a révélé que les hépvirus associés aux rongeurs ne sont pas monophylétiques, ce qui est défini comme étant des organismes étroitement apparentés ayant un ancêtre commun. Les hepevirus associés aux rongeurs ont formé cinq clades regroupés en relation sœur basale avec le virus de l'hépatite E associé à l'homme et au rat.
Par rapport aux rongeurs qui hébergeaient une grande diversité d'hépévirus, les hépvirus associés aux chauves-souris et aux oiseaux formaient des clades monophylétiques qui se regroupaient de manière éloignée des hépvirus associés à l'homme. Ainsi, les chauves-souris et les oiseaux semblent jouer un rôle limité dans les origines évolutives du virus de l’hépatite E d’origine humaine.
En effectuant la reconstruction de l'état ancestral dans un cadre bayésien, une origine directe du virus de l'hépatite E d'origine humaine a été identifiée chez les ongulés comme les porcs et les camélidés. En outre, une origine non récente du virus de l’hépatite E associé aux ongulés et aux humains a été observée chez les rongeurs.
La reconstruction de l'état ancestral basée sur la parcimonie et les réconciliations cophylogénétiques ont révélé que les rongeurs sont les principales sources de changements d'hôtes d'ordres croisés hépaviraux. De plus, certains hepevirus de musaraigne ont été regroupés en clades d'hepevirus associés aux rongeurs, suggérant ainsi des changements d'hôte d'ordre croisé viral entre des animaux se chevauchant géographiquement.
Des reconstructions cophylogénétiques basées sur la distance ont également été réalisées, ce qui a validé une association évolutive globale à long terme entre les hepevirus et leurs hôtes rongeurs et ongulés.
Conclusions
Les résultats de l’étude fournissent de nouvelles informations sur les origines évolutives anciennes du virus de l’hépatite E humaine et mettent en évidence la nécessité d’une surveillance accrue et d’évaluations des facteurs de risque dans les hépévirus associés aux rongeurs.
Les limites notables de l'étude actuelle incluent l'échantillonnage non systématique et les tests basés sur RT-PCR, qui peuvent empêcher la capacité d'identifier des hépévirus divergents. Une autre limite est le risque de représentation disproportionnée des données génomiques de l’hôte dans les bases de données publiques. Cependant, la grande taille de l’échantillon, la détection d’hépévirus très divergents et l’exploration intense de données garantissent la robustesse des reconstructions évolutives.
L’établissement d’un modèle animal contrôlable pour le virus de l’hépatite E d’origine humaine pose plusieurs défis. Un animal modèle potentiel pourrait être les gerbilles immunocompétentes, sensibles aux génotypes du virus de l’hépatite E zoonotique et non zoonotique. De plus, ce modèle animal ne nécessite que quelques modifications génétiques pour induire une infection par l’hépatite E.
Ainsi, les hépévirus divergents associés aux rongeurs et les hôtes de rongeurs pourraient soutenir de futures études visant à optimiser les modèles animaux pour l’infection par le virus de l’hépatite E.
