Des chercheurs des universités de Bâle et de Zurich ont utilisé un spécimen historique de la collection médicale de l'UZH pour décoder le génome du virus responsable de la pandémie de grippe 1918-1920 en Suisse. Le matériel génétique du virus révèle qu'il avait déjà développé des adaptations clés à l'homme au début de ce qui est devenu la pandémie de grippe la plus meurtrière de l'histoire.
Les nouvelles épidémies virales posent un défi majeur à la santé publique et à la société. Comprendre comment les virus évoluent et l'apprentissage des pandémies passées sont cruciales pour développer des contre-mesures ciblées. La soi-disant grippe espagnole de 1918-1920 a été l'une des pandémies les plus dévastatrices de l'histoire, faisant une vingtaine de vies dans le monde. Et pourtant, jusqu'à présent, on sait peu de choses sur la façon dont ce virus de la grippe a muté et adapté au cours de la pandémie.
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Plus de l'ancien virus de la grippe ldan
Une équipe de recherche internationale dirigée par Verena Schünemann, paléogéticien et professeur de sciences archéologiques à l'Université de Bâle (anciennement à l'Université de Zurich) a maintenant reconstruit le premier génome suisse du virus de la grippe responsable de la pandémie de 1918-1920. Pour leur étude, les chercheurs ont utilisé un virus vieux de plus de 100 ans prélevé sur un échantillon d'échantillon humide fixé au formol dans la collection médicale de l'Institut de médecine évolutive à l'UZH. Le virus est venu d'un patient de 18 ans de Zurich décédé lors de la première vague de la pandémie en Suisse et a subi une autopsie en juillet 1918.
Trois adaptations clés dans le génome du virus suisse
C'est la première fois que nous avons accès à un génome de la grippe de la pandémie de 1918-1920 en Suisse. Il ouvre de nouvelles perspectives sur la dynamique de la façon dont le virus s'est adapté en Europe au début de la pandémie. »
Verena Schünemann, dernier auteur
En comparant le génome suisse avec les quelques génomes du virus de la grippe publiés précédemment en Allemagne et en Amérique du Nord, les chercheurs ont pu montrer que la souche suisse a déjà porté trois adaptations clés à l'homme qui persisterait dans la population virale jusqu'à la fin de la pandémie.
Deux de ces mutations ont rendu le virus plus résistant à une composante antivirale du système immunitaire humain – une barrière importante contre les transmissions des virus de la grippe de type aviaire des animaux aux humains. La troisième mutation concernait une protéine dans la membrane du virus qui a amélioré sa capacité à se lier aux récepteurs dans les cellules humaines, rendant le virus plus résilient et plus infectieux.
Nouvelle méthode de séquençage du génome
Contrairement aux adénovirus, qui provoquent des rhumes communs et sont constitués d'ADN stable, les virus de la grippe portent leurs informations génétiques sous forme d'ARN, qui dégrade beaucoup plus rapidement. « L'ARN ancien n'est préservé que sur de longues périodes dans des conditions très spécifiques. C'est pourquoi nous avons développé une nouvelle méthode pour améliorer notre capacité à récupérer les fragments d'ARN anciens à partir de tels spécimens », explique Christian Urban, le premier auteur de l'étude de l'UZH. Cette nouvelle méthode peut désormais être utilisée pour reconstruire d'autres génomes de virus d'ARN anciens et permet aux chercheurs de vérifier l'authenticité des fragments d'ARN récupérés.
Archives inestimables
Pour leur étude, les chercheurs ont travaillé main dans la main avec la collection médicale de l'UZH et le Berlin Museum of Medical History of the Charité University Hospital. « Les collections médicales sont une archive inestimable pour reconstruire les génomes du virus de l'ARN ancien. Cependant, le potentiel de ces spécimens reste sous-utilisé », explique Frank Rühli, co-auteur de l'étude et chef de l'Institut de médecine évolutionnaire à l'UZH.
Les chercheurs pensent que les résultats de leur étude s'avéreront particulièrement importants lorsqu'il s'agit de lutter contre les futures pandémies. « Une meilleure compréhension de la dynamique de la façon dont les virus s'adaptent aux humains pendant une pandémie sur une longue période nous permet de développer des modèles pour les futures pandémies », a déclaré Verena Schünemann. « Grâce à notre approche interdisciplinaire qui combine des modèles de transmission historico-épidémiologiques et génétiques, nous pouvons établir une base fondée sur des preuves pour les calculs », ajoute Kaspar Staub, co-auteur de l'UZH. Cela nécessitera d'autres reconstructions des génomes viraux ainsi que des analyses approfondies qui incluent des intervalles plus longs.
