Des chercheurs de la République de Corée ont mené une étude sur le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) – l’agent qui cause la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) – qui pourrait aider à éclairer d’autres études sur la virulence accrue de variantes de préoccupation et d’intérêt.
L’équipe – de l’Institut coréen de recherche en technologie chimique à Daejeon – a démontré que les quatre variantes préoccupantes actuellement en circulation présentent des différences dans la taille de la plaque, la stabilité thermique et les taux de réplication.
La stabilité thermique était en corrélation avec la taille de la plaque dans toutes les variantes, à l’exception de la lignée B.1.1.7 (alpha).
La plus grande taille moyenne de plaque a été observée pour la variante B.1.351 (bêta), suivie de P.1 (gamma), B.1.617.2 (delta) et alpha.
Young-Chan Kwon et ses collègues suggèrent que la taille de plaque relativement grande observée pour le bêta peut expliquer sa stabilité thermique accrue, qui peut, à son tour, contribuer à sa transmissibilité accrue.
Les chercheurs affirment que ces observations peuvent aider à caractériser les variantes en termes d’interactions avec les facteurs de l’hôte et de réponses aux conditions environnementales.
De telles études seront cruciales pour éclairer une gestion efficace de la pandémie de COVID-19, ajoutent-ils.
Une version pré-imprimée du document de recherche est disponible sur le site bioRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à une évaluation par les pairs.
Sommaire
En savoir plus sur les variantes préoccupantes actuellement en circulation
Depuis le début de la pandémie de COVID-19 fin décembre 2019, l’évolution génétique du SRAS-CoV-2 a entraîné l’émergence de plusieurs nouvelles variantes plus virulentes et infectieuses que la souche ancestrale. Quatre de ces variantes (alpha, bêta, gamma et delta) ont été classées comme variantes préoccupantes par l’Organisation mondiale de la santé.
Ces quatre variantes partagent la mutation D614G qui confère une infectivité accrue, probablement en raison de changements qui affectent la capacité du virus à se lier et à fusionner avec les cellules hôtes. La mutation N501Y qui est partagée par alpha, bêta et gamma est également connue pour augmenter l’affinité de liaison pour les récepteurs de l’hôte et, par conséquent, l’entrée cellulaire.
Cependant, la combinaison particulière de mutations acquises par un variant pourrait entraîner des changements de conformation plus importants et des modifications distinctives, explique Kwon et ses collègues.
Par exemple, les variantes préoccupantes présentent une affinité de liaison aux récepteurs différentielle, l’alpha nécessitant le plus de force pour se détacher des récepteurs de la cellule hôte, suivi par les bêta, gamma et delta.
Qu’ont fait les chercheurs ?
Dans la présente étude, les chercheurs ont découvert que chacune des quatre variantes préoccupantes présentait des différences de taille de plaque, la plus grande taille moyenne observée pour la bêta, suivie de gamma, delta et alpha.
Bien qu’il existe de nombreux déterminants de la taille des plaques, les chercheurs ont émis l’hypothèse que les différences dans l’affinité de liaison aux récepteurs, la stabilité thermique et le taux de réplication de ces virus étaient probablement des contributeurs.
L’équipe a évalué la stabilité thermique des variants en mesurant leur infectivité et leur demi-vie après une incubation prolongée (2, 4, 12 et 24 heures) à différentes températures. L’infectiosité a été mesurée à l’aide d’un essai de formation de foyer.
Des quatre variantes, bêta présentait la stabilité thermique la plus élevée, avec une demi-vie d’environ deux fois celle de gamma ou delta.
Les analyses de corrélation ont révélé une forte association entre la taille de la plaque et la stabilité thermique dans toutes les variantes à l’exception de l’alpha. Cette variante avait une demi-vie relativement longue, malgré une petite taille de plaque.
Les chercheurs disent que les résultats suggèrent que la taille de plaque relativement grande observée pour la variante bêta peut expliquer sa résistance thermique accrue.
« Cette stabilité accrue peut contribuer à sa pathobiologie et à sa transmission, nécessitant des études supplémentaires sur le titre viral et le taux de létalité chez l’homme », écrivent-ils.
Examen des taux de réplication virale des variants
Ensuite, l’équipe a examiné les taux de réplication virale des quatre variantes dans les cellules Vero E6. Un test de formation de plages a été utilisé pour évaluer le nombre de particules virales infectieuses et une réaction quantitative de transcription inverse-polymérase en chaîne (qRT-PCR) a été utilisée pour évaluer la concentration d’ARN viral.
La variante alpha avait moins de particules virales infectieuses que toutes les autres variantes et alpha et gamma avaient la plus faible concentration d’ARN viral.
Les résultats suggèrent que bien que la variante alpha présente une stabilité thermique relativement élevée, son taux de réplication virale est probablement faible, contribuant ainsi à sa petite taille de plaque.
Analyses comparatives de la taille de la plaque, de la stabilité thermique et du taux de réplication de quatre variantes du SARSCoV-2. (A) Images représentatives du test de formation de plaques pour chaque variante préoccupante. (B) La taille moyenne de la plaque (1E-3 mm2) de chaque variante. (C) L’infectivité relative de chaque variante après incubation à 4, 24 ou 37 ° C pendant 8 h, évaluée par un test de formation de foyer. (D) Régression non linéaire de l’infectiosité relative de chaque variante après une incubation prolongée (2, 4, 8, 12 et 24 h) à des températures physiologiques (37 ° C). (E) Valeurs moyennes de demi-vie pour chaque variante à 37 ° C. (F) L’infectiosité des virus de la descendance a été évaluée par un test de formation de plaques terminé à 12, 24 et 48 h après l’infection. (G) L’ARN viral extracellulaire et (H) intracellulaire a été évalué par qRT-PCR avec des sondes SARS-CoV-2 NP. Toutes les barres d’erreur indiquent les erreurs standard de la moyenne. Les valeurs moyennes de la taille de la plaque et de la demi-vie ont été comparées à l’aide d’une analyse de variance à un facteur dans le logiciel GraphPad Prism 8.0. La signification statistique a été fixée à p < 0,05.
D’autres études sont nécessaires
Kwon et ses collègues disent qu’il sera important d’analyser ces variantes préoccupantes en termes à la fois de leur pathologie clinique et de leur virologie, car cela aidera à améliorer la compréhension de leur virulence accrue.
« Par exemple, la taille de la plaque peut être associée à la contagiosité ou à la transmission virale », écrivent-ils.
Les chercheurs disent que d’autres études sont nécessaires pour identifier d’autres déterminants de la taille de la plaque, y compris les mutations fonctionnelles, les interactions avec les facteurs de l’hôte et la composition environnementale.
« En outre, les variantes d’intérêt et d’autres variantes devraient également être étudiées pour contrôler efficacement leur propagation », conclut l’équipe.
*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.
