Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont signalé un nouveau virus recombinant du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Omicron et Delta aux États-Unis (US).
Sommaire
Contexte
La surveillance génomique américaine surveille et caractérise les variantes émergentes du SARS-CoV-2. Des échantillons de SRAS-CoV-2 provenant de 64 États et juridictions ont été capturés et séquencés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) dans le cadre du Programme national de surveillance des souches de SRAS-CoV-2 (NS3). Cela s’ajoutait aux efforts de séquençage viral des laboratoires universitaires, commerciaux et de santé publique américains. Ces initiatives ont fourni plus de 1,8 million de génomes de SARS-CoV-2 des États-Unis à des référentiels publics à partir de janvier 2021.
La recombinaison est fréquente parmi les variants du SRAS-CoV-2. Il entraîne une variation des caractéristiques virales telles que la pathogénicité et l’infectiosité, entraînant des variantes du SRAS-CoV-2 avec des mutations hybrides et une transmissibilité accrue. Il y a eu des preuves de recombinaison entre les variantes SARS-CoV-2 Delta et Alpha of concern (COV). Pourtant, aucune preuve convaincante de recombinaison n’est disponible entre les COV Omicron et Delta en circulation jusqu’à la fin de 2021.
Une souche recombinante Omicron-Delta pourrait changer les perspectives des vaccins contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et l’efficacité du traitement. Cela était dû à la divergence entre les génomes Delta et Omicron et aux capacités d’évasion immunitaire reconnues d’Omicron. Il y a eu des rapports de virus provenant de la recombinaison de Delta et d’Omicron au début de 2022, mais une enquête ultérieure a révélé que ceux-ci étaient dus soit à des co-infections, soit à des aberrations de laboratoire.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les auteurs ont rapporté le SRAS-CoV-2 avec des génomes recombinants qui présentent des mutations caractéristiques des COV Omicron et Delta du système national de surveillance génomique des CDC. L’équipe décrit également les tentatives visant à éliminer le séquençage de la contamination en laboratoire. Une technique d’identification de recombinaison interclade rapide appelée Bolotie a été utilisée dans l’enquête.
Les données brutes des séquences recombinantes identifiées du SRAS-CoV-2 ont été développées à l’aide des approches de séquençage basées sur l’amplicon et la boucle moléculaire pour exclure les erreurs bioinformatiques, les co-infections Omicron-Delta et les contaminations de laboratoire. Les techniques de séquençage utilisées dans l’étude étaient le séquençage Nanopore, Pacific Bioscience (PacBio) et Illumina.
Résultats et discussions
Les résultats ont démontré la découverte d’une collection de neuf séquences recombinantes possibles du SRAS-CoV-2 à partir de l’ensemble de données national de surveillance génomique du CDC. Les neuf séquences étaient EPI_ISL_10389336, EPI_ISL_10389339, EPI_ISL_8981712, EPI_ISL_9088187, EPI_ISL_8981824, EPI_ISL_8981459, EPI_ISL_9147935, EPI_ISL_9147438 et EPI2_ISL_8.7 Ces séquences ont été découvertes en tant que génomes recombinants possibles avec un parent dans Omicron (Clade 21K) et un autre dans Delta (Clade 21J) à l’aide de Bolotie. Parmi les positions de nucléotide (nt) 22577 et 22035 (référencées à l’accession Genbank NC_045512.2), Bolotie a défini un seul point d’arrêt. Aucune mutation différentielle n’a été observée entre les clades 21K et 21J.
Ces séquences abritaient des modèles de mutation de signature des lignées SARS-CoV-2 Omicron et Delta, passant d’altérations liées à Delta à des substitutions liées à Omicron parmi 158 et 339 acides aminés de pointe (S). Ce point d’arrêt diffère du point d’arrêt en amont de S dans le gène ORF1ab trouvé dans deux groupes de recombinants putatifs Delta-Omicron découverts au Royaume-Uni (UK).
Les neuf génomes entiers ont été classés comme 21K (Omicron/BA.1) par Nextclade. Lorsque le génome a été divisé en position 22150, le fragment de base initial a été appelé Clade 21J et le reste était Clade 21K. L’évaluation phylogénétique des épidémies mondiales nommées (PANGO) a classé le premier segment de 22150 bases de chaque séquence recombinante comme AY.43 (Delta), bien que Scorpio ne soit pas d’accord avec cette observation. En outre, une similitude plus étroite avec les séquences AY.119.2 (Delta) a été découverte dans cette zone. Le fragment de séquence résiduel du nucléotide 22151 à l’extrémité 3′ a été attribué en tant que BA.1.1 (Omicron). Cette découverte a été enregistrée dans le référentiel PANGO-désignations et est en cours d’évaluation pour une éventuelle attribution de lignage.
Les deux échantillons re-séquencés ont été validés en tant que recombinants authentiques par une analyse de séquence détaillée, qui n’a révélé aucune indication de contamination ou de co-infection. À l’extrémité 5′ du recombinant, des mutations Delta typiques telles que G21987A, C21846T, C21618G et la délétion 22029 à 22034 avec une fréquence supérieure à 99 % ont été observées par rapport à l’échantillon représentatif AY.119.2 (Delta). À la position 22577, le schéma de mutation du recombinant correspondait à celui de l’échantillon BA.1.1 (Omicron) représentatif.
Notamment, un examen des lectures individuelles des nanopores d’Oxford (ONT) a révélé que les mutations Delta coapparaissaient sur les mêmes lectures que les variations d’un seul nucléotide d’Omicron (SNV). Avec un point de rupture entre les domaines N-terminal et de liaison au récepteur de la sous-unité S-S1, la protéine S traduite s’est comportée comme un hybride, comprenant des acides aminés distinctifs des parents Omicron et Delta.
conclusion
Selon les auteurs, c’était la première fois qu’un génome recombinant du SRAS-CoV-2 comprenant une protéine S hybride résultant d’un événement de recombinaison Delta (AY.119.2) et Omicron (BA.1.1) était découvert aux États-Unis. Ils ont identifié neuf génomes qui étaient le produit d’une recombinaison au sein du gène SARS-CoV-2 S, avec des altérations communes aux lignées Omicron et Delta aux extrémités 3′ et 5′, respectivement. Néanmoins, il existe un défi pour découvrir et valider avec succès d’autres SARS-CoV-2 recombinants en raison de la grande variété de qualité de séquence accessible dans le domaine public.
Bien qu’il ait été découvert en six semaines, le nombre d’infections causées par les virus recombinants hybrides S était modeste. De plus, la plupart des cas ont été découverts dans la région médio-atlantique des États-Unis. Compte tenu des implications possibles pour la santé publique des nouvelles variantes de recombinaison, des études incorporant des éléments bioinformatiques et de laboratoire, comme celle présentée dans le présent rapport, sont essentielles pour identifier et suivre avec précision ces virus.
*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.
