Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est apparu fin 2019 pour provoquer la pandémie la plus dévastatrice de ces derniers temps, appelée maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Avec plus de trois millions de décès à ce jour et des centaines de milliers d’infections survenant chaque jour, le virus s’est avéré difficile à contrôler.
La plupart des infections sont asymptomatiques pendant une longue période, ce qui contribue à leur propagation rapide et étendue. Deuxièmement, même dès les premiers jours de la pandémie, il était clair que certaines personnes sont plus susceptibles que d’autres d’infecter un grand nombre d’autres personnes – lors d’événements dits de grande propagation.
Une nouvelle étude publiée dans le Actes de l’Académie nationale des sciences montre que la grande majorité de la charge virale dans une communauté à un moment donné est présente dans une très petite minorité de la population infectée, soulignant les grandes différences de charges virales entre les individus.
Sommaire
Détails de l’étude
Les chercheurs ont examiné les données de test du COVID-19 sur un campus universitaire au cours d’un semestre universitaire, où les résidents des dortoirs étaient testés chaque semaine, ainsi que des personnes testées sur les sites de test du campus. Toutes les personnes ont été interrogées sur les symptômes et seules les personnes asymptomatiques ont été autorisées à donner des échantillons de salive à des fins de test. Ainsi, la cohorte testée était complètement asymptomatique ou présymptomatique au moment du prélèvement des échantillons.
Les résultats de cette étude se rapportent entièrement aux variantes antérieures du SRAS-CoV-2, avant que la variante britannique et d’autres variantes préoccupantes (COV) n’entrent en jeu. Plus de 72 000 échantillons ont été testés par réaction en chaîne quantitative transcriptase inverse-polymérase (PCR qRT) pour le matériel génétique viral.
Les chercheurs ont adapté leurs méthodes pour s’assurer que les charges virales étaient correctement quantifiées même lorsqu’elles étaient très élevées, les valeurs du seuil de cycle (Ct) montrant une augmentation linéaire avec la dilution.
Quels ont été les résultats?
Il y avait environ 1 400 échantillons positifs, pour la plupart uniques. Les valeurs Ct de ces échantillons ont montré une charge virale moyenne de 2,1 × 107 virions par mL ou 5,9 × 106 virions par mL, selon l’amorce utilisée. La charge virale la plus élevée dans cette étude était de 6,1 × 1012 virions par mL, et n’a été trouvé que dans un seul échantillon. Fait intéressant, l’individu testé était complètement asymptomatique lors du test.
La charge virale la plus faible était de huit particules virales par mL. Ainsi, il existe un large éventail de charges virales entre les individus asymptomatiques infectés. L’amorce utilisée (nucléoprotéine et protéine d’enveloppe) n’a pas affecté les résultats tant que la valeur Ct était inférieure à 30.
À des valeurs de Ct plus élevées, indiquant des charges virales plus faibles, la corrélation entre les résultats obtenus avec les deux amorces différentes était plus faible en raison de changements imprévisibles dans le processus de transcription inverse ou aux premières étapes du processus de PCR.
Les résultats d’enveloppe-amorce ont été utilisés car ils ont montré la plus grande concordance avec les résultats d’une analyse de sous-ensemble en utilisant huit amorces différentes couramment utilisées dans les tests.
De manière surprenante, les résultats ont montré que l’état symptomatique n’influence pas la charge virale moyenne d’une population. Encore une fois, malgré le large éventail de charges virales chez les patients symptomatiques, la moyenne était de 2,5 × 107 virions par ml.
L’importance des supercarriers
La distribution de la charge virale moyenne dans cette étude ressemblait à celle d’une autre cohorte d’hôpitaux. Cette similitude était clairement observable, même si ce dernier est susceptible d’avoir été recueilli plus tard au cours de l’infection après que les patients sont devenus symptomatiques.
Le schéma commun aux deux cohortes est une distribution hautement asymétrique de particules virales. En d’autres termes, la grande majorité des particules virales en circulation étaient transportées par seulement 2% des individus infectés, qu’ils soient symptomatiques ou asymptomatiques.
L Une enquête plus approfondie a révélé que 99% des particules virales provenaient d’un individu asymptomatique sur dix et 14% d’individus symptomatiques. Et une seule personne, l’individu avec la charge virale la plus élevée en salive, représente 5% de toutes les particules virales en circulation.
A l’inverse, la somme des particules virales portées par tous ceux dont la charge virale salivaire est inférieure à 106 les virions par mL, représentant la moitié de la population totale testée, ne représentent que 0,02% du total des virions.
« On ne sait pas s’il s’agit d’individus spéciaux capables d’héberger des charges virales extraordinairement élevées, ou si de nombreux individus infectés traversent une très courte période de charge virale extrêmement élevée.. »
Quelles sont les implications?
Il est presque automatique de déduire que les individus qui portent des charges virales très élevées – les supercarriers – sont également susceptibles d’être des super-diffuseurs. Cependant, la relation exacte entre la charge virale et l’infectiosité est encore inconnue.
Des études antérieures révèlent qu’une fois que la charge virale est inférieure à 106 virions, l’isolement viral n’est généralement pas possible. Ainsi, des valeurs de Ct très élevées peuvent refléter l’excrétion de matériel génétique viral dans le cadre de l’élimination générale des tissus lésés pendant le processus de guérison plutôt que dans le cadre du cycle de réplication virale productive.
Cela peut signifier que les personnes ayant une très faible charge virale ne sont probablement pas infectieuses pour les autres. Cela couvrirait alors la moitié des personnes qui avaient des tests positifs.
Néanmoins, ceux qui ont une charge virale élevée sont plus susceptibles de propager le virus à d’autres, comme l’ont montré des études antérieures. Cette étude confirme les résultats des études de recherche des contacts, qui suggèrent que moins d’un dixième ou d’un cinquième des personnes infectées sont responsables de 80% ou 90% de toutes les infections.
Les résultats expliqueraient également pourquoi les personnes vivant ensemble dans la même pièce, fréquentant l’école ou vivant dans le même ménage en tant qu’individu infecté ne sont pas toujours infectées. Seuls ceux dont la charge virale dépasse une certaine limite transmettent activement le virus, et ceux-ci ne représentent qu’une fraction du nombre total d’individus infectés à tout moment.
Cela pourrait être dû à de grandes variations possibles des moments relatifs auxquels les échantillons ont été testés après l’infection. La validité de cette hypothèse est cependant minée par des études longitudinales antérieures qui ont démontré une différence marquée dans les charges virales maximales entre les différents individus infectés.
L’explication la plus convaincante est que la réplication virale se produit à des rythmes différents chez différents individus. Les raisons sous-jacentes peuvent concerner différents types ou niveaux de réponses immunitaires, des facteurs hôtes tels que l’expression d’ACE2, le variant viral, le site d’entrée virale ou la dose infectante.
La conclusion la plus importante de cette étude est que si les supercarriers viraux pouvaient être isolés avant l’apparition des symptômes, l’épidémie pourrait être contenue beaucoup plus facilement. Cependant, comme les individus asymptomatiques demandent rarement à être testés, un dépistage à grande échelle dans des populations saines sera nécessaire pour les identifier.
En outre, il est d’une importance primordiale que les résultats de la PCR soient obtenus le plus tôt possible afin d’éviter la transmission tant que l’état n’est pas connu. Ainsi, il est impératif que les modèles actuels de surveillance et de diagnostic soient utilisés afin d’identifier la plupart sinon la totalité des individus infectés, ainsi que de déterminer qui est porteur de la majeure partie des particules virales en circulation, ainsi que de les informer de leur infection le plus tôt possible. que possible après le test (et l’infection).
