Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, les chercheurs ont décrit un cas de co-infection avec les variantes préoccupantes (COV) du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2)-Delta et Omicron.
L’équipe a identifié un recombinant SARS-CoV-2 Delta-Omicron chez un patient transplanté rénal immunodéprimé qui a été traité avec l’anticorps neutralisant (nAb)-sotrovimab après avoir contracté la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) pour la première fois en décembre 2021.
Notamment, en décembre 2021, la prévalence de Delta était tombée à 10 %, et celle d’Omicron avait bondi à 90 % à New York, aux États-Unis.
Sommaire
Contexte
Chez les personnes immunodéprimées, une clairance virale prolongée permet au virus d’évoluer et de former des recombinants. Bien qu’un lien causal direct manquait; vraisemblablement, le sotrovimab a exercé une pression immunitaire conduisant à la mutation E340D dans la partie Omicron de la protéine SARS-CoV-2 spike (S). Par conséquent, les trois possibilités suivantes se sont présentées –
i) le recombinant échappé au traitement sotrovimab dans une co-infection Delta/Omicron,
ii) le recombinant avait des avantages de réplication, ou
iii) le patient a contracté le recombinant d’une source non identifiée.
Antécédents cliniques du patient
Le patient était un homme atteint d’insuffisance rénale terminale due à une néphrosclérose hypertensive. Il a subi une greffe de rein en juin 2021 et a commencé son régime immunosuppresseur. Le patient a reçu de la thymoglobuline au moment de la greffe, plus tard, pour l’entretien, il a reçu du tacrolimus, de la prednisone et du mycophénolate mofétil, et ses médicaments concomitants comprenaient de la nifédipine, du labétalol, du pantoprazole et de l’entécavir.
Le patient n’avait pas reçu de vaccin COVID-19 et a contracté le COVID-19 deux fois. Lors du premier épisode de COVID-19 en décembre 2021, il n’a pas nécessité d’hospitalisation et a reçu une perfusion de sotrovimab 500 mg deux jours après l’apparition des symptômes, ce qui l’a aidé à récupérer complètement.
Le patient a de nouveau contracté le COVID-19 en février 2022 et a été hospitalisé avec une forte fièvre, des frissons, des courbatures et une fatigue intense. Une tomodensitométrie (TDM) thoracique a montré des opacités inégales de l’espace aérien avec une consolidation dans le lobe inférieur gauche du poumon. Bien qu’il n’ait pas reçu de médicaments antiviraux, on lui a prescrit des antibiotiques pendant sept jours.
Méthodologie
Les chercheurs ont confirmé l’identité du recombinant SARS-CoV-2 en utilisant quatre approches différentes de séquençage du génome complet, xGen Amplicon, le séquençage métagénomique, AmpliSeq Insight et le séquençage ARTIC Amplicon.
Ils ont utilisé des cellules VeroE6/transmembrane sérine protéase 2 (TMPRSS2) pour l’isolement viral et les ont ensemencées trois jours avant l’infection pour atteindre une confluence de 85 à 90 %, et ont vérifié quotidiennement les monocouches de cellules infectées pour détecter les effets cytopathiques (CPE). L’équipe a également effectué une analyse de mutation et phylogénétique sur des séquences du génome complet du SRAS-CoV-2. De plus, ils ont utilisé des graphiques moléculaires et des modèles d’homologie pour l’analyse structurale du S recombinant.
Résultats de l’étude
L’analyse de l’étude a révélé que l’ensemble de la région génomique du cadre de lecture ouvert (ORF) 1ab et le début de S jusqu’à la position 22035 contenaient des mutations spécifiques à Delta, ressemblant étroitement à la sous-lignée Delta AY.45, mais aucune mutation spécifique à Omicron.
La partie restante du génome, spécifiquement après la position 22193, contenait des mutations spécifiques à Omicron BA.1 et aucune mutation spécifique à Delta, indiquant un événement de recombinaison Delta-Omicron avec un seul point de rupture dans la région 5 ‘de la protéine S.
Les analyses phylogénétiques des sous-régions distinctes ont corroboré les similitudes entre les segments 5′ et 3′ avec les lignées Delta et Omicron, respectivement. Les résultats du re-séquençage ont révélé des mutations spécifiques 5′ Delta et 3′ Omicron similaires avec un point de rupture entre les paires de bases (pb) 22035-22193 dans la séquence pleine longueur de haute qualité.
L’approche métagénomique a montré une mutation supplémentaire spécifique d’Omicron au début de l’insertion de neuf pb en position 22204 (S 214EPE), qui a été réaffirmée par le séquençage ARTIC.
La surveillance CPE a montré un arrondi cellulaire trivial dans les monocouches infectées, évoluant vers un arrondi cellulaire omniprésent, des débris, un détachement et une mort cellulaire 96 heures après l’infection (hpi), tous évocateurs d’Omicron. De plus, les cultures virales recombinantes n’avaient pas de formation typique de syncytia. Dans l’ensemble, le CPE induit par le virus recombinant ressemblait étroitement à Omicron mais pas à Delta.
La plupart du domaine N-terminal (NTD) dans le recombinant était composé de Delta, tandis que le domaine de liaison au récepteur (RBD) et les régions C-terminales de S étaient d’Omicron.
De plus, la séquence SARS-CoV-2 recombinante abritait une mutation S atypique (E340D) sans rapport avec Delta ou Omicron qui était rarement trouvée dans les séquences SARS-CoV-2 globales. Curieusement, la mutation E340 était nichée au milieu de l’épitope de liaison au sotrovimab.
Il convient de noter ici que le patient a reçu un traitement par sotrovimab, un nAb anti-S RBD de classe IV avec une large activité antivirale contre le SRAS-CoV-2 lorsqu’il a contracté le COVID-19 pour la première fois en décembre 2021. L’épitope de liaison S pour le sotrovimab implique le N -terminus de RBD, et son fragment de liaison à l’antigène (Fab) engage l’espace entre RBD et le NTD voisin.
conclusion
La séquence recombinante du SRAS-CoV-2 décrite dans la présente étude a été déposée dans la base de données de l’Initiative mondiale sur le partage des données sur la grippe aviaire (GISAID), signalée comme un recombinant. Il avait une mutation ponctuelle unique qui divisait le génome en un segment 5 ‘Delta et un segment 3’ Omicron, suggérant qu’un point d’arrêt de recombinaison dans S NTD est favorisé, ou les régions S C-terminales d’Omicron, y compris RBD, ou les protéines non structurelles de Delta ont des avantages sélectifs.
Jusqu’à présent, les recombinants du SRAS-CoV-2 sont rares et n’ont pas posé de risque de transmission au niveau communautaire. Cependant, des cas similaires à celui présenté dans la présente étude mettent en évidence la nécessité d’une surveillance génomique pour mieux comprendre les sauts évolutifs qui pourraient potentiellement modifier la dynamique de transmission du SRAS-CoV-2, le potentiel d’évasion de l’immunité ou l’impact clinique.
Plus important encore, la surveillance des infections par le SRAS-CoV-2 chez les populations immunodéprimées sous traitement avec des attrapes est également une priorité pendant la pandémie de COVID-19 en cours.
*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.
