Dans un récent rapport publié sur Virologique*, un forum de discussion pour l’analyse des génomes de virus, les chercheurs ont résumé les mécanismes par lesquels les nouvelles sous-lignées Omicron du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2) évoluent.
Sommaire
Arrière plan
Au fil du temps, le SRAS-CoV-2 a montré une caractéristique évolutive unique appelée saltation – la capacité de produire des variantes caractérisées par de longues longueurs de branche phylogénétique et aucun intermédiaire génétique. Ces nouvelles sous-variantes d’Omicron ressemblent à des souches de SRAS-CoV-2 plus anciennes que contemporaines comme les souches de norovirus, mais contrairement à d’autres virus respiratoires courants.
Résultats de l’étude
La communauté des chercheurs a émis l’hypothèse que ce type d’évolution serait la conséquence de la réémergence de virus qui ont évolué au cours d’infections chroniques à long terme. La durée prolongée de l’infection chronique par le SRAS-CoV-2 et un probable goulot d’étranglement de la transmission ont permis à ces variantes d’accumuler rapidement des mutations. La plupart des variants préoccupants (COV) du SARS-CoV-2 (par exemple, Alpha, Beta, Gamma et Omicron) évoluant à partir de ses progéniteurs pré-variants sont des variants de saltation de « première génération ».
Dans le cas du SRAS-CoV-2, ce schéma évolutif s’est poursuivi en 2022, donnant lieu à la deuxième génération de variantes de saltation, qui sont toutes des sous-variantes d’Omicron ; par exemple, BA.2-dérivés, BA.2.75, BA.2.3.20, BJ.1, BS.1, BA.2.83, BA.2.10.4, BP.1 et DD.1. Principalement, ceux-ci ont évolué à la suite d’un événement d’ensemencement fin 2021 ou début 2022.
Ces sous-variants d’Omicron ont de nombreuses mutations non synonymes imbriquées à l’intérieur du domaine de liaison au récepteur (RBD) et du domaine N-terminal (NTD) de la glycoprotéine SARS-CoV-2 spike (S). Jusqu’à présent, BA.2.75 a été le plus répandu, bien que BA.2.3.20 ait également connu une croissance appréciable au cours des derniers mois.
Le SRAS-CoV-2, comme tous les coronavirus, est très sensible à la recombinaison inter-lignée. Par conséquent, en novembre 2022, les chercheurs avaient identifié 54 recombinants inter-lignées désignés par Pango du SRAS-CoV-2, tous désignés par le préfixe X-. Notamment, ces recombinants entre variants divergents acquièrent généralement plusieurs mutations avantageuses des deux parents. Cependant, ils n’ont surpassé leurs lignées parentales que lorsqu’ils étaient sur une trajectoire de déclin abrupt alors que la variante suivante évoluait encore.
Jusqu’à présent, XBB, probablement un recombinant entre BJ.1 et un dérivé de BA.2.75, BM.1.1.1, est le recombinant inter-lignée le plus renommé. Il a hérité des parties 5′ et 3′ de son génome du premier et du second, respectivement, avec un seul point de rupture dans le S RBD. Son seul point d’arrêt S a permis à XBB de posséder les mutations RBD antigéniques les plus puissantes, ce qui le rend relativement plus éloigné (antigéniquement) de toute variante antérieure. XBD et XBF sont deux autres lignées recombinantes contemporaines renommées, qui sont des recombinants entre les sous-lignées Omicron BA.5 et BA.2.75.
Des recombinants complexes, tels que XAY, XBA, XWA et XBC, ont vu le jour en raison d’événements recombinants entre des lignées non co-circulantes, telles que Delta et BA.2. Contrairement aux recombinants simples, ils contiennent de trois à huit points de rupture et un nombre plus élevé de mutations privées. Ils n’ont acquis ces mutations d’aucune des lignées parentales. Remarquablement, XAY et XBA sont des recombinants complexes qui partagent des parties de leurs génomes et même des mutations privées, ce qui suggère qu’ils sont probablement issus des mêmes souches parentales.
Les chercheurs pensent que des recombinants «complexes» sont également probablement issus d’infections chroniques chez des personnes qui ont d’abord contracté la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) de Delta et plus tard une super réinfection de BA.2. Bien que XBC et XAY semblent les plus répandus à l’heure actuelle, ces deux lignées présentaient moins de mutations antigéniques RBD que les lignées BQ.1.1 ou XBB en circulation et à croissance rapide ; ainsi, il est peu probable qu’il se maintienne à long terme.
Effet de la dérive antigénique et des mutations convergentes dans le SRAS-CoV-2
BA.5 a accumulé de puissantes mutations antigéniques séquentiellement par opposition à BA.2, la variante de saltation dérivée d’Omicron précédente, qui a acquis ces mutations en une seule fois pour remplacer cette dernière à la mi-2022 dans le monde. Une autre lignée à croissance rapide était BQ.1.1, un dérivé de BQ.1, contenant trois autres mutations antigéniques dans son S RBD. D’autres exemples incluent BA.2.75.2, qui avait également plusieurs mutations antigéniques RBD plus que le BA.2.75 parental. Dans l’ensemble, ce schéma évolutif semblable à une dérive ressemble à la dérive antigénique séquentielle des virus de la grippe saisonnière.
Les variants de saltation, de dérive et de recombinaison du SARS-CoV-2 ont également une évolution convergente extraordinaire, en particulier sur les sites antigéniques RBD. Ils ont montré des substitutions, telles que R346X, K444X, et des inversions, telles que F490X et R493Q. De plus, ils avaient plusieurs délétions dans la région ~ 144 NTD, apparaissant sur plusieurs branches phylogénétiques. Pourtant, on ne sait pas si ces mutations s’accumuleraient continuellement au fil du temps sur des sites moins dominants ou ralentiraient en raison de leurs effets néfastes sur l’aptitude du virus.
conclusion
Actuellement, BQ.1.1, XBB et CH.1.1 sont probablement les variantes du SRAS-CoV-2 à la croissance la plus rapide dans le monde et pourraient entraîner de nouvelles vagues de COVID-19 dans les mois à venir, ensemble ou individuellement. Cependant, il est possible qu’à moins qu’une variante plus adaptée du SRAS-CoV-2 n’émerge, tous ces éléments pourraient co-circuler, bien que de manière transitoire. Malgré le partage de propriétés virales, épidémiologiques et cliniques avec leurs lignées parentales, toutes ces lignées sont plus éloignées des lignées Omicron antérieures, à la fois génétiquement et antigéniquement.
Un autre «événement de type Omicron» pourrait seulement donner lieu à une nouvelle variante avec une antigénicité orthogonale à partir de ces lignées en circulation. Bien que sa probabilité ne soit pas claire, il serait bon d’avoir des stratégies pour le combattre si cela devait se produire. Cependant, le plus menaçant serait l’émergence d’une variante de saltation du Delta VOC. Alors que les séquences Delta continuent d’être échantillonnées via des méthodes de séquençage du génome dans le monde, la plupart avec de multiples mutations privées, la menace d’un réservoir potentiellement important de Delta est réelle.
Pour conclure, les chercheurs ont souligné le besoin continu d’une surveillance et d’une analyse génomiques du SRAS-CoV-2 équitablement à l’échelle mondiale ; à l’heure actuelle, il est soit manquant, soit incohérent. Les décideurs politiques pourraient mettre fin à d’autres mesures d’intervention en cas de pandémie, mais le SRAS-CoV-2 continue d’évoluer, en utilisant des mécanismes imprévisibles. De telles mesures de surveillance assureraient une réponse rapide aux variants émergents du SARS-CoV-2.
*Avis important
Virological est un forum de discussion pour l’analyse et l’interprétation de l’évolution moléculaire et de l’épidémiologie des virus. Les rapports ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
