Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est un nouveau virus respiratoire hautement infectieux et l’agent causal de la pandémie de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Le SRAS-CoV-2, originaire de Wuhan, dans la province chinoise du Hubei, fait partie de la famille des Coronavirdae et possède un grand génome à ARN non segmenté.
Des niveaux élevés de transmission dans les régions à faible taux de vaccination encouragent les mutations qui améliorent la capacité virale. Les variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 (COV) sont des variantes avec une ou plusieurs mutations ayant des propriétés épidémiologiques, immunologiques ou pathogènes défavorables.
Le variant B.1.1.7 (Alpha) a plus de 20 mutations, dont N501Y dans la protéine de pointe (S), et est associé à une transmissibilité accrue par rapport au virus d’origine. Il a également augmenté l’affinité de liaison au récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) dans les cellules hôtes qui joue un rôle dans l’entrée virale.
La variante B.1.351 (bêta), initialement signalée en Afrique du Sud, présente des mutations similaires dans le pic ainsi que les substitutions K417N et E484K qui pourraient diminuer l’efficacité des vaccins actuellement disponibles.
Compte tenu de la possibilité d’une résistance vaccinale potentielle des COV, il est crucial de comprendre l’impact des nouvelles variantes émergentes sur la réponse immunitaire de l’hôte et la dynamique de la maladie afin de guider le développement de vaccins et de thérapies COVID-19.
Analyse des différences pathogéniques et transcriptomiques des COV émergents du SRAS-CoV-2 dans le modèle de hamster doré syrien
Les hamsters dorés syriens sont l’un des modèles de petits animaux les plus populaires utilisés dans la recherche COVID-19 dans le monde. Récemment, des chercheurs américains ont mené une étude dans laquelle ils ont inoculé par voie intranasale différentes variantes du SRAS-CoV-2 à des hamsters. Cette étude est publiée sur le bioRxiv* serveur de préimpression.
Le virus ancestral (nCoV-WA1-2020) ou le variant B.1.1.7 identifié pour la première fois au Royaume-Uni et le variant B.1.351 identifié pour la première fois en Afrique du Sud ont causé des lésions pulmonaires macroscopiques et histopathologiques similaires.
« Les hamsters dorés syriens ont été choisis pour cette étude car ils sont très sensibles à l’infection 237 et se sont avérés avoir une réplication virale élevée dans les poumons. »
Alors que des différences dans le nombre de copies génomiques virales ont été observées dans les poumons et les écouvillonnages oraux des animaux infectés, les titres infectieux étaient comparables dans les poumons. Les capacités de neutralisation des anticorps variaient en fonction du virus d’origine et de la capacité de protection des variantes croisées. Le profilage transcriptionnel a montré une induction significative de voies antivirales en réponse aux trois variantes virales avec une signature inflammatoire plus robuste en réponse à la variante B.1.1.7. De plus, aucune mutation supplémentaire de la protéine de pointe n’a été détectée au pic de la maladie.
Histopathologie et immunohistochimie des poumons de hamster. (AH) Images représentatives H&E des poumons de hamsters infectés par 105 TCID50 des variantes ancestrales, B.1.1.7 et B.1.351 à 4 jours post-défi (DPC). Des foyers de pneumonie interstitielle et de bronchiolite ont été observés dans tous les lobes pulmonaires évalués des hamsters infectés. (IL) L’immunohistochimie (IHC) a détecté une coloration de la nucléocapside du SRAS-CoV-2 dans les poumons de tous les hamsters infectés.
Les chercheurs ont également détecté de nombreux gènes exprimés de manière différentielle (DEG) liés à la morphogenèse et à l’angiogenèse des tissus dans les trois défis d’infection. Les lésions microvasculaires peuvent encore aggraver la fibrose pulmonaire induite par l’inflammation. En outre, les gènes qui jouent un rôle dans la réparation des tissus ont été régulés à la baisse après infection par le B.1.35 et les variantes ancestrales.
« L’analyse de la réponse humorale a révélé que la réponse globale des IgG des 249 hamsters infectés n’entraînait pas de différences importantes entre les variantes; cependant, la protection croisée de la neutralisation 250 dépendait de la variante à laquelle le hamster avait été initialement exposé. »
Pour résumer, cette étude décrit la pathogenèse des variantes du SRAS-CoV-2 et le développement d’anticorps neutralisants à réaction croisée. Selon les auteurs, il s’agit de la première étude qui a effectué une analyse comparative et longitudinale de la réponse immunitaire après infection par les COV du SRAS-CoV-2.
Ils ont constaté que l’infection par le COV B.1.1.7 entraîne une meilleure réponse par rapport à l’infection par le COV B.1.35. Cette réponse plus large à B.1.1.7 peut être en partie médiée par la réponse transcriptionnelle plus robuste induite par cette variante, y compris une induction plus importante des voies antivirales et inflammatoires. Les auteurs pensent que des études supplémentaires doivent étudier les mécanismes par lesquels les mutations détectées dans le COV B.1.35 entraînent une réduction du potentiel de neutralisation.
« Les expériences futures devraient évaluer les changements transcriptionnels au-delà de 4 DPC pour déterminer la cinétique de la réponse de l’hôte sur ce site critique. »
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
