Les scientifiques utilisent la génomique et la bioinformatique pour analyser le plan du nouveau coronavirus

Des chercheurs australiens de l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO) ont trouvé une nouvelle façon de décoder le génome du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SARS-CoV-2) qui cause la maladie COVID-19. Cette approche pourrait aider au développement de médicaments et de vaccins. Leur travail intitulé «Soutenir la réponse à une pandémie en utilisant la génomique et la bioinformatique: une étude de cas sur l'épidémie émergente de SRAS-CoV-2», est publié dans le dernier numéro de la revue. Maladies transfrontières et émergentes.

Sur quoi portait l'étude?

Les chercheurs expliquent que la pandémie de COVID-19 est loin d'être terminée, et il existe des recherches mondiales sur le développement de méthodes de diagnostic efficaces ainsi que de traitements et de vaccins évitables. À ces fins de recherche, les meilleurs modèles animaux possibles doivent être déterminés. À moins que le génome viral soit clairement compris et que des lignées cellulaires et des modèles animaux appropriés soient choisis, les succès de la recherche sur les animaux pourraient ne pas être reproduits chez l'homme, explique l'équipe.

Selon le directeur général du CSIRO, le Dr Larry Marshall, « Plus nous en saurons sur ce virus, mieux nous serons armés pour le combattre. Cette analyse très complexe de la séquence du génome du virus du SRAS-CoV-2 a déjà contribué à déterminer quelles souches du virus conviennent aux tests de vaccins en cours au Centre australien de préparation aux maladies de Geelong – la seule installation de confinement biologique de ce type dans l'hémisphère sud. « 

Ce qui a été fait?

Ils écrivent que cette étude a été entreprise sur les « souches SARS-CoV-2 actuellement choisies pour les modèles internationaux de coronavirus (COVID-19) dans le contexte de leur phylogénie ainsi que dans une nouvelle approche bioinformatique sans alignement ».

Pour cette étude, ils ont examiné les données publiées du monde entier où les séquences du génome ont été publiées. Cela les a aidés à accélérer leurs recherches pour mieux comprendre le nouveau coronavirus. Les chercheurs ont développé une plateforme de visualisation unique utilisant des algorithmes et de la bioinformatique. Ces algorithmes ont été utilisés plus tôt pour analyser le génome humain, ont écrit les chercheurs. Ils ont utilisé des milliers de séquences génétiques de SARS-CoV-2 qui sont maintenant disponibles.

Le chef de l'équipe de bioinformatique du CSIRO et premier auteur de l'article, le Dr Denis Bauer, a également expliqué que ce virus allait évoluer et que cette analyse serait donc précieuse. Ce code génomique établit le schéma directeur du virus et de ses fonctionnalités, ont-ils écrit. Le Dr Bauer, professeur agrégé honoraire à l'Université Macquarie, Australie, a ajouté: «À l'échelle mondiale, il existe maintenant une énorme quantité de séquences virales individuelles. L'évaluation de la distance évolutive entre ces points de données et leur visualisation aident les chercheurs à découvrir les différentes souches du virus – y compris d'où ils viennent et comment ils continuent d'évoluer. « 

Les chercheurs du CSIRO étudient le virus SARS-CoV-2, qui possède un génome à ARN simple brin.

Qu'a-t-on trouvé?

Ils ont expliqué que les arbres phylogénétiques révèlent généralement des mutations partagées individuelles. En utilisant cette nouvelle approche, l'équipe a utilisé des «fonctionnalités de codéveloppement à l'échelle du génome», développant une vue plus flexible des différentes variations des virus à ARN au fil du temps et des multiplications séquentielles.

La compréhension des séquences du génome aide les chercheurs à choisir la bonne souche du virus pour les efforts de vaccination et de diagnostic.

Conclusions et implications

Les chercheurs ont écrit dans la conclusion que les modèles actuellement étudiés ne couvrent que les souches virales existantes. Avec des changements évolutifs, le virus peut subir des mutations et des variations qui peuvent ne pas être adéquatement étudiées en utilisant ces modèles existants.

Ils ont déclaré: « Sur la base des informations tirées de l'approche sans alignement non discret et des observations expérimentales, nous suggérons des isolats pour les futurs modèles animaux. »

Le chef de l'équipe des agents pathogènes dangereux du CSIRO, le professeur S.S.Vasan, l'auteur correspondant de cette étude, a déclaré que les 181 séquences génomiques initiales du virus avaient été analysées afin de comprendre son comportement et son impact. Le professeur Vasan a ajouté: « Ce virus à ARN devrait évoluer en un certain nombre de clusters distincts qui partagent des mutations, ce que nous avons confirmé et visualisé. Pour le moment, nous ne pensons pas qu'il affectera le développement et l'évaluation de COVID-19. vaccins, thérapies et diagnostics, mais il s'agit d'informations importantes à surveiller au fur et à mesure de la progression des études précliniques et cliniques.  » Il a déclaré: « Pour permettre cela, nous appelons la communauté internationale de la recherche à partager les détails anonymisés de la gravité et de l'issue des cas, ainsi que d'autres métadonnées pertinentes telles que les comorbidités et le statut tabagique, aux côtés des séquences génomiques du virus. . « 

Le PDG du Centre australien de recherche en cybersanté du CSIRO, David Hansen, a salué cet effort en déclarant: « Suivre le processus scientifique de publication ouverte évaluée par des pairs comme celui-ci est un élément d'une importance vitale de la réponse du CSIRO. »

Le Dr Bauer a conclu: «L'avantage de la plate-forme de visualisation des données est qu'elle met en évidence l'évolution des mutations génétiques du virus alors qu'il continue de changer et de s'adapter à de nouveaux environnements. Plus nous sommes informés des différences génétiques et de leurs conséquences probables sur la progression de la maladie, mieux nous pouvons lutter contre la maladie avec des diagnostics et des traitements. «