Dans une étude récente posée au bioRxiv* serveur de préimpression, des chercheurs de l’Université Virginia Tech ont enquêté sur l’exposition de la faune au SRAS-CoV-2 (coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2).
Le débordement du SRAS-CoV-2 sur les humains a conduit à la pandémie dévastatrice de COVID-19 (maladie à coronavirus 2019) qui a causé une morbidité et une mortalité importantes à travers le monde. Les interactions des humains avec les animaux ont provoqué la transmission inverse du SRAS-CoV-2 des humains aux espèces animales captives et sauvages. Cependant, les données sur l’étendue de l’exposition au SRAS-CoV-2 chez les animaux sauvages, les facteurs influençant les risques de transmission du SRAS-CoV-2 chez les animaux sauvages et la génération potentielle de nouveaux variants du SRAS-CoV-2 plus virulents et immuno-évasifs par les espèces sylvatiques les cycles manquent.
Étude : Exposition de faune à SARS-CoV-2 à travers un gradient humain d’utilisation. Crédit d’image : Joe McDonald/Shutterstock
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué l’exposition au SRAS-CoV-2 des animaux sauvages.
Dix-huit espèces d’animaux sauvages et 333 individus de 32 comtés de Virginie ont été échantillonnés dans les régions de l’Est des États-Unis (US) et soumis à des analyses RT-qPCR (réaction en chaîne par polymérase de transcription inverse quantitative) et WGS (séquençage du génome entier). Des écouvillons nasopharyngés (NP) ont été obtenus pour détecter le pic SARS-CoV-2 (S), nucléocapside (N), et enveloppe (E) et pour amplifier un gène de type domestique afin d’évaluer la prévalence des cas actifs de COVID-19.
L’impact de l’urbanisation et de l’activité humaine sur les titres d’anticorps neutralisants du SRAS-CoV-2 a été évalué dans six zones de la région sud-ouest de la Virginie pour enquêter sur l’exposition antérieure au SRAS-CoV-2 chez les animaux sauvages lors d’interactions humaines. Des écouvillons NP et des échantillons de sérum ont été obtenus à partir de onze espèces pour une analyse détaillée. De plus, des mutations uniques du SRAS-CoV-2 identifiées chez la faune ont été examinées.
En outre, une modélisation moléculaire a été réalisée pour estimer les altérations structurelles qui ont amélioré la liaison au récepteur de la protéine S-hACE2 (enzyme de conversion de l’angiotensine humaine). Enfin, l’équipe a mené une enquête approfondie pour évaluer l’impact de l’E471V et G798Mutations D sur la structure SARS-CoV-2 S à l’aide de calculs d’énergie libre MM/GBSA (mécanique moléculaire/surface portée généralisée) pour lesquels le SARS-CoV-2 Omicron BA.2 S a été utilisé dans la conformation ouverte.
Résultats
L’équipe a détecté une exposition généralisée au SRAS-CoV-2 parmi la faune. Le SRAS-CoV-2 a été identifié chez l’opossum de Virginie (Didelphis virginiana) et de manière équivoque parmi six autres espèces. Les ratons laveurs et les écureuils ont montré une séroprévalence élevée du SRAS-CoV-2 comprise entre 62% et 71%, et la séroprévalence était trois fois plus élevée dans les zones à forte activité humaine que dans les zones à faible activité humaine.
Les résultats de la modélisation moléculaire et les données du génome du SRAS-CoV-2 obtenus à partir d’un opossum infecté par le SRAS-CoV-2 ont révélé des mutations RBD (domaine de liaison au récepteur) précédemment non caractérisées qui ont amélioré la liaison RBD-hACE2. L’amplification de ≥ 2 gènes du SARS-CoV-2 a permis une détection concluante du SARS-CoV-2 dans un D. virginiana échantillon (63 personnes, deux pour cent). Sur la base d’une amplification du gène SARS-CoV-2, la prévalence des infections actives par le SARS-CoV-2 était de 4 %, avec des détections virales équivoques chez cinq autres espèces.
La séroprévalence la plus élevée a été observée chez Vulpes vulpes (renards roux, 20%), Odocoileus virginianus (cerf de Virginie, 10 %) et l’opossum de Virginie (8 %). Des anticorps neutralisants indiquant une exposition antérieure au SRAS-CoV-2 étaient détectables chez plusieurs animaux sauvages (séroprévalence de 49 %). Des titres d’anticorps détectables ont été observés dans les sérums d’opossum de Virginie (63 %), méphite méphite (mouffette rayée, 66%), Loteur de Procyon (raton laveur, 64 %), écureuil gris de l’Est (71,0 %), Peromyscus leucopus (souris à pattes blanches, 17 %) et Peromyscus maniculatus (souris sylvestre, 29 %).
Buck de cerf de Virginie. Crédit d’image : Tony Campbell/Shutterstock
Les chercheurs ont trouvé une association positive entre l’urbanisation et la séroprévalence parmi la faune. Les titres d’anticorps les plus significatifs (80 %) ont été observés sur un site peu urbanisé (imperméabilité moyenne de 2 %), correspondant étroitement à la séroprévalence observée dans deux autres zones urbanisées. Cependant, les visites humaines dans les zones urbanisées étaient plus de 70 fois plus élevées que sur les autres sites. Une activité humaine élevée était associée à une séroprévalence 3,0 fois supérieure à celle des sites à faible activité humaine.
La séquence du SRAS-CoV-2 obtenue à partir de l’opossum de Virginie infecté partageait des mutations dans le cadre de lecture ouvert Omicron BA.2 1a/b (ORF1a/b), membrane (M), gènes E et S. L’isolat détecté s’est avéré se regrouper dans le clade Omicron et s’est vu attribuer la sous-variante Omicron BJ.1 ou BA.2.10.1. La sous-variante BA.2.10.1 comprenait le G798Substitution d’acide aminé D dans la protéine S. Le voisin le plus proximal (EPI_ISL_14334179) comprenait toutes les mutations comme la séquence de l’opossum de Virginie, à l’exception de l’A22974T (E471V) mutation, trouvée uniquement chez l’opossum de Virginie.
La mutation E471V a été détecté dans le motif de liaison au récepteur (RBM) du SARS-CoV-2 S RBD (domaine de liaison au récepteur) et a amélioré l’énergie libre estimée de la liaison hACE2. Des interactions hydrophobes ont été observées aux résidus 469 à 474, en particulier 471. Le G798La mutation faux-sens D a été identifiée dans la sous-unité 2 de la protéine S (S2) aux résidus 686 à 1273 et dans le domaine du peptide de fusion (résidu 788 au résidu 806) à proximité du N801 site de glycosylation. Intéressant, D798 modifié la probabilité de N801 glycosylation et pourrait affecter les interactions de la membrane S et la stabilité structurelle.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont mis en évidence l’exposition généralisée au SARS-CoV-2 parmi la faune et ont montré que les zones à forte utilisation humaine pourraient être des points de contact critiques pour la transmission inter-espèces du SARS-CoV-2. De plus, ces résultats suggèrent que la faune peut contribuer à des mutations uniques qui sont plus susceptibles d’être transmises aux humains.
*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, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
