Les mutations du SRAS-CoV-2 renforcent la liaison RBD-ACE2, rendant le virus plus infectieux

En janvier 2020, la première séquence complète du génome du coronavirus-2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère a été déposée auprès de GenBank. Depuis lors, la quantité de nouvelles séquences génomiques a augmenté rapidement chez GenBank et GISAID. Cela a jeté les bases de l’analyse de la virulence, de l’antigénicité, de la pathogénicité et de la transmissibilité des mutations du SRAS-CoV-2.

Protéines structurelles et non structurales du SRAS-CoV-2

SARS-CoV-2 est un virus à ARN simple brin de sens positif qui code pour 29 protéines structurales et non structurales (NSP) en utilisant 29 903 nucléotides. Les protéines structurales aident à la formation de la particule virale, tandis que les NSP jouent un rôle important dans la réplication de l’ARN viral. Le SRAS-CoV-2 a 4 protéines structurales, à savoir les protéines de pointe (S), de membrane (M), d’enveloppe (E) et de nucléocapside (N).

Parmi ceux-ci, la protéine de pointe (S) a 1 273 résidus de SRAS-CoV-2 et joue un rôle critique dans l’infection virale. Il est essentiel pour l’interaction avec les récepteurs de la cellule hôte et la fusion de l’enveloppe virale avec la membrane de la cellule hôte pour permettre l’entrée du virus. C’est également le site de la plupart des mutations du SRAS-CoV-2. Par conséquent, les scientifiques ont concentré leur attention sur la protéine Spike pour développer des médicaments et des vaccins à base d’anticorps.

Identification d’autres mutations à croissance rapide sur la protéine de pointe (S) du SRAS-CoV-2

Les nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 du Royaume-Uni, du Brésil et d’Afrique du Sud ont récemment attiré beaucoup d’attention pour leur infectivité accrue, leur pouvoir pathogène peut-être élevé et les menaces potentielles pour les vaccins et les thérapies à base d’anticorps actuellement disponibles. Cependant, il n’est pas clair s’il y a plus de variantes avec une infectivité plus élevée qui sont transmises à travers le monde.

«Le N501Y impliqué au Royaume-Uni (Royaume-Uni), en Afrique du Sud et au Brésil peut modérément affaiblir la liaison entre le RBD et de nombreux anticorps connus.»

Des chercheurs de l’Université de l’État du Michigan ont récemment mené une étude à grande échelle avec 506 768 isolats du génome du SRAS-CoV-2 provenant de patients atteints de COVID-19. Leur objectif était d’identifier d’autres mutations à croissance rapide sur le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine du pic SRAS-CoV-2 (S). La recherche est publiée dans la revue Génomique.

Des mutations couramment observées renforcent la liaison entre la RBD et le récepteur ACE2 de l’hôte

Les résultats révèlent que les 100 mutations les plus observées renforcent la liaison entre la RBD et l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) de l’hôte, ce qui indique que le SRAS-CoV-2 évolue vers des variantes plus infectieuses. En particulier, cette amélioration de la liaison entre RBD et ACE2 est observée dans les mutations RBD à croissance rapide telles que N439K, S477N, S477R et N501T.

Les chercheurs ont en outre découvert que la mutation N501Y trouvée dans les variantes du Royaume-Uni, du Brésil et de l’Afrique du Sud peut légèrement affaiblir la liaison entre de nombreux anticorps connus et la RBD. Les mutations E484K et K417N trouvées dans les variantes brésiliennes et sud-africaines et les mutations L452R et E484Q trouvées dans les variantes indiennes de SARS-CoV-2 peuvent perturber la liaison entre le RBD et de nombreux anticorps. La mutation L452R RBD est également connue pour faire partie du variant californien nommé B.1.427.

La mutation T478K fait de la souche mexicaine la variante la plus infectieuse du SRAS-CoV-2

Les mutations les plus susceptibles d’avoir des capacités d’évacuation des vaccins comprennent S494P, K417N, Q493L, F490S, R403K, F486L, L452R, E484K, K417T, E484Q, F490L et A475S. De plus, la mutation T478K semble faire du variant B.1.1.222 trouvé au Mexique le variant le plus infectieux. Selon les auteurs, les mutations RBD qui peuvent simultanément perturber les anticorps existants (mutations d’échappement du vaccin) et rendre le SRAS-CoV-2 plus infectieux peuvent constituer une menace imminente pour l’ensemble actuel de vaccins approuvés.

L’analyse génétique complète et l’étude de liaison protéine-protéine par les auteurs montrent que l’évolution génétique du SRAS-CoV-2 sur la RBD peut être régulée par la relecture virale, l’édition du gène hôte, la sélection naturelle et la dérive génétique aléatoire. Cela donne lieu à des variantes plus infectieuses du SRAS-CoV-2 qui peuvent compromettre les stratégies de traitement et les vaccins COVID-19 à base d’anticorps existants.

«Enfin, nous émettons l’hypothèse que les mutations RBD qui peuvent simultanément rendre le SRAS-CoV-2 plus infectieux et perturber les anticorps existants, appelées mutations d’échappement du vaccin, constitueront une menace imminente pour la récolte actuelle de vaccins.