Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont prédit des poussées d’infections par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sur la base d’altérations des mutations du SRAS-CoV-2.
Sommaire
Arrière plan
Les virus aéroportés comme le SRAS-CoV-2, qui ont la capacité d’évoluer rapidement et d’avoir des taux de transmission et de mortalité élevés, peuvent déclencher une pandémie mondiale mortelle en quelques semaines, comme cela a été démontré dans le cas de la maladie à coronavirus 2019 (COVID -19). Outre les vaccins et les options de traitement post-infection, des mesures préparatoires seront essentielles pour faire face aux pandémies actuelles et à venir. En conséquence, les méthodes qui permettent la prédiction précoce des augmentations d’infection (ou « poussées ») sont d’un grand intérêt.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, l’équipe a exploré différentes méthodes pour prédire l’augmentation des infections par le SRAS-CoV-2 et suivre les changements dans les protéines virales vitales en surveillant différentes mutations.
L’étude de 26 protéines du SRAS-CoV-2, y compris des protéines structurelles telles que la pointe, l’enveloppe, la membrane et la nucléocapside, les protéines non structurelles (NSP) et les cadres de lecture ouverts (ORF), a été réalisée à l’aide de plus de 6,1 millions de SRAS- Séquences du génome du CoV-2 disponibles auprès de GenBank. La première séquence SARS-CoV-2 Wuhan a été utilisée comme référence pour l’analyse. En comparaison avec cette séquence de référence, les mutations calculées ont été calculées.
Résultats
En particulier, les poussées qui ont suivi le développement des variantes SARS-CoV-2 Gamma, Delta et Omicron BA.5 étaient liées aux poussées de mutations non synonymes dans les protéines essentielles du SARS-CoV-2 qui se sont produites 10 à 14 jours avant la forte augmentation des cas de COVID-19. La variante Omicron a démontré le développement des mutations les plus graves dans un certain nombre de protéines distinctes, ce qui était corrélé à l’augmentation la plus significative des taux d’infection. Dans certaines protéines, les mutations non synonymes (ka) ont montré une augmentation considérable avant un pic de la fréquence des infections (ou des surtensions), fournissant une méthode de prédiction des surtensions.
Des mutations synonymes et non synonymes de la protéine de pointe virale ont indiqué un changement considérable dans les séquences virales, avec des augmentations importantes se produisant avant l’augmentation des infections humaines signalées, notamment avec les augmentations liées aux variantes SARS-CoV-2 Gamma/Delta et Omicron. Les mutations ont augmenté près de 10 à 14 jours avant l’augmentation des infections humaines. De plus, les mutations synonymes ont montré une diminution après les poussées. Les mutations d’inversion ont représenté le déclin des mutations qui se sont produites avant la montée subite d’Omicron BA.2. Cependant, les mutations synonymes et non synonymes suivant la variation d’Omicron ont également augmenté.
Parallèlement à la protéine de pointe, les protéines d’enveloppe et de membrane du SRAS-CoV-2 ont développé des mutations majeures juste avant l’émergence de la variante Omicron. En ce qui concerne les protéines membranaires, il y a eu une augmentation notable qui a commencé avec les variations Gamma/Delta et s’est accélérée avant la montée subite de BA.5. La surface virale du SARS-CoV-2 abritait les protéines de pointe, de membrane et d’enveloppe, qui pourraient interagir avec des éléments du système immunitaire. Dans le temps qui suit l’immunisation, l’augmentation des mutations dans chacune de ces protéines externes devient significative.
Des mutations non synonymes ont été observées dans l’ARN polymérase dépendante de l’acide ribonucléique (ARN) (RdRp) à une ampleur relativement plus faible. Les NSP 1, 4, 6, 13, 15, les ORF 6, 7a et 7b ont montré des augmentations significatives des mutations. Dans l’ensemble, cette technique a permis à l’équipe de surveiller les mutations en cours dans la protéine. De plus, des alertes de surveillance ont été émises pour de nouvelles variantes potentielles lorsque l’équipe a noté une forte augmentation sur une brève période.
Des mutations rapides ont été observées dans les protéines de pointe, de membrane et d’enveloppe, en particulier dans la variante Omicron. Cela pourrait s’expliquer par les adaptations virales qui se produisent sous la pression de sélection de la vaccination. Notamment, l’efficacité à long terme des vaccinations contre le SRAS-CoV-2 dérivées des ARN messagers (ARNm) est encore inconnue. En raison de l’amélioration des taux de mortalité liés au COVID-19 et de considérations politiques, l’administration des troisième et quatrième doses de vaccin après le schéma initial de deux doses a été réduite.
La protéine de pointe SARS-CoV-2 a jusqu’à présent démontré l’association la plus forte entre la fréquence des mutations non synonymes et l’infection humaine. En particulier, les protéines de pointe Delta et Omicron ont démontré une forte augmentation des mutations 10 à 14 jours à l’avance. De plus, les protéines membranaires ont démontré des altérations rapides avant la flambée d’infections liée à BA.5. En conséquence, les auteurs ont conclu qu’une telle augmentation des mutations est le signe de poussées imminentes.
Conclusion
Dans l’ensemble, la présente étude a démontré des altérations mutationnelles en temps réel de 26 protéines et ORF du SRAS-CoV-2. Les altérations notées dans les mutations non synonymes ont montré une corrélation robuste avec une augmentation des infections par le SRAS-CoV-2 signalées.
*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.
