Les chercheurs ont observé que certains coronavirus, par exemple le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV), n’ont jamais provoqué de pandémie, tandis que d’autres, comme le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SARS-CoV-2), l’ont fait.
Sommaire
L’étude
Dans une nouvelle étude, les scientifiques se sont concentrés sur la résolution du mystère de savoir pourquoi certains coronavirus ont le potentiel de provoquer une pandémie alors que d’autres non. L’étude, qui est disponible en tant que prépreuve dans PLOS Biologieest important car il fournirait une compréhension holistique de l’évolution du génome viral pour améliorer la transmission au niveau de la population.
Au cours des deux dernières décennies, trois coronavirus se sont propagés des animaux et ont provoqué des épidémies. Le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-1), apparu en 2002, a fait des centaines de morts mais a finalement été maîtrisé. Ensuite, le MERS-CoV est apparu en 2012 mais il est resté largement contenu autour de l’Arabie saoudite. Le SRAS-CoV-2 le plus récent est extrêmement contagieux et a eu un impact massif sur le système de santé et l’économie mondiaux.
La caractéristique du virus au moment du débordement détermine la perspective d’une pandémie. Par exemple, lorsque les réservoirs zoonotiques du SARS-CoV-1 et du SARS-CoV-2 ont été identifiés, ils n’avaient pas de rôle épidémiologique significatif. En revanche, au moment où le réservoir zoonotique (chameau) du MERS-CoV a été identifié, il avait un rôle important dans l’induction d’épidémies intermittentes. Par conséquent, le processus d’émergence du MERS-CoV diffère du SARS-CoV-1 et du SARS-CoV-2.
Le taux élevé de transmission du SRAS-CoV-2 au sein de la population humaine a été attribué à l’acquisition des bons traits tout en circulant dans le réservoir zoonotique, avant d’infecter les humains. Certains des traits acquis par le virus sont des régions d’une séquence d’ARN qui déclenchent de fortes réponses immunitaires innées, qui sont fréquentes dans le génome du MERS-CoV mais faibles dans le SRAS-CoV-2. Des ratios CpG inférieurs ont aidé le SRAS-CoV-2 à échapper à l’immunité innée humaine.
Le débordement répété entre les chameaux et les humains dans le MERS-CoV a fourni une barrière à la sélection pour une transmission efficace, par rapport aux coronavirus avec une fréquence limitée de débordements. Des débordements répétés entraînent une immunité cachée chez les individus, les rendant moins sensibles à l’infection.
Le rôle de la biologie de l’hôte et de la pathogenèse
Même si les conditions associées au réservoir zoonotique n’ont pas aidé le MERS-CoV à augmenter son taux de transmission, de courtes chaînes de transmission interhumaine ont fourni d’autres opportunités de sélection et d’adaptation. La biologie intra-hôte peut influencer les taux de croissance virale et modifier le tropisme viral.
Le facteur R intra-hôte, qui détermine la dynamique intra-hôte d’un virus, du MERS-CoV au stade initial de l’apparition des symptômes était faible, par rapport au SRAS-CoV-1 et au SRAS-CoV-2. Les chercheurs n’ont pas encore cartographié l’association entre les symptômes et la croissance virale intra-hôte. Plusieurs études ont indiqué les facteurs déterminants possibles pour une croissance plus lente au sein de l’hôte du MERS-CoV, qui comprennent une évasion moins efficace de l’immunité innée, un processus impliquant de nombreuses protéines de coronavirus au-delà de la protéine de pointe et une fréquence plus faible de virus généré dans chaque cellule infectée.
Les scientifiques ont également déclaré que l’emplacement des cellules infectées peut avoir un impact sur la gravité de la maladie et la facilité de propagation virale. Le MERS-CoV utilise un récepteur de surface cellulaire dipeptidyl peptidase 4 (DPP4) pour infecter les humains. La distribution de DPP4 dans les voies respiratoires humaines peut jouer un rôle important dans l’inhibition de l’émergence d’une pandémie. Cependant, la localisation de DPP4 (voies respiratoires inférieures) entraîne une maladie plus grave, ce qui a entraîné un taux de mortalité élevé par rapport au SRAS-CoV-1 et au SRAS-CoV-2. Ces derniers virus utilisent le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) présent dans les voies respiratoires supérieures.
Comparaison du MERS-CoV et du SARS-CoV-2
Les scientifiques ont déclaré que les propriétés caractéristiques des hôtes et des virus déterminent la charge virale. Ils pensent que la construction d’un atlas associé au MERS-CoV et au SARS-CoV-2 contenant l’emplacement de la charge virale maximale et la diversité inter-espèces des récepteurs viraux présents dans les voies respiratoires de l’hôte et d’autres parties du corps aiderait à comprendre l’association entre les récepteurs et transmission de virus.
La connaissance de la gamme et de la géographie des paires hôte-virus pourrait également éclairer le potentiel pandémique des agents pathogènes. Le développement d’un modèle global d’interactions hôte-virus et leur comparaison avec tous les autres gènes viraux aideraient à caractériser les agents pathogènes à potentiel pandémique. Les chercheurs ont entrepris une approche de simulation informatique pour comprendre le lien entre les facteurs au niveau de l’hôte et les facteurs au niveau de la population associés au SAR-CoV, au SARS-CoV-1 et au SARS-CoV-2. Dans ce modèle, ils ont utilisé des paramètres tels que le facteur de liaison au récepteur, la réponse immunitaire et la transmission virale.
Perspectives d’avenir
Les chercheurs ont déclaré que bien que de nombreux progrès aient été réalisés pour élargir la surveillance des agents pathogènes émergents, davantage de recherches sont nécessaires pour mieux comprendre la génétique et l’écologie des agents pathogènes du MERS-CoV et des virus du SRAS. Davantage d’études portant sur les différences entre le MERS-CoV et le SARS-CoV-2 pourraient aider à développer de meilleures informations et théories sur les agents pathogènes émergents.