Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis ont mené une surveillance génomique au niveau national pour identifier et caractériser les génomes recombinants delta-omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Un total de neuf génomes avec une protéine de pointe hybride delta-omicron ont été identifiés. L’étude est publiée dans la revue Maladies infectieuses émergentes.
CDC Dispatch – SARS-CoV-2 Delta–Omicron Recombinant Viruses, États-Unis. Crédit d’image : Design_Cells / Shutterstock
Arrière-plan
Le CDC américain a lancé le programme national de surveillance des souches SARS-CoV-2 pour identifier, caractériser et surveiller les variantes émergentes du SARS-CoV-2. Le programme a jusqu’à présent identifié 1,8 million de génomes du SRAS-CoV-2 aux États-Unis et les a soumis à des bases de données publiques.
Les coronavirus subissent fréquemment une recombinaison génomique, un processus évolutif de génération de nouvelles variantes virales avec une transmissibilité et une pathogénicité accrues. Le processus est défini comme un échange de matériel génétique entre deux variantes virales distinctes, conduisant à la génération d’une nouvelle variante avec de nouveaux traits.
Au cours de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) en cours, des événements de recombinaison ont été documentés entre les variantes alpha et delta et les variantes delta et omicron. Une variante recombinante delta-omicron devrait avoir un impact significatif sur l’efficacité des vaccins et des thérapeutiques en raison des variations génomiques entre les variantes et de la puissante capacité d’évasion immunitaire de l’omicron.
Dans l’étude actuelle, les scientifiques ont cherché à identifier et à caractériser les génomes recombinants delta-omicron aux États-Unis.
Génomes recombinants delta-omicron
Les scientifiques ont identifié un total de neuf séquences de recombinaison delta-omicron à partir de l’ensemble de données national de surveillance génomique du CDC à l’aide d’une méthode de détection rapide de recombinaison interclade. La méthode détecte un seul point d’arrêt dans une plage de nucléotides spécifique où aucune mutation de différenciation entre les clades liés au delta et à l’omicron n’est présente.
Les résultats ont révélé que les séquences recombinantes contiennent des mutations de signature des variantes delta et omicron, passant de mutations liées à delta à des mutations liées à omicron entre les acides aminés 158 et 339 de la protéine de pointe.
Auparavant, des événements de recombinaison delta-omicron ont été identifiés au Royaume-Uni et en France. Cependant, des preuves suggèrent que ces variants recombinants pourraient résulter de contaminations en laboratoire, d’erreurs de séquençage ou de co-infections.
Pour exclure ces possibilités, les scientifiques de la présente étude ont utilisé diverses stratégies de séquençage pour examiner les données de lecture brutes des séquences recombinantes identifiées qui ont été créées par des stratégies de séquençage à base de boucles moléculaires et d’amplicons. Les résultats ont révélé que les séquences consensus générées à partir des stratégies de séquençage de confirmation nouvellement appliquées sont fonctionnellement identiques aux séquences originales correspondantes.
De plus, les scientifiques ont fragmenté les séquences recombinantes à une position spécifique dans le site de recombinaison prédit. En alignant des séquences fragmentées avec des séquences de référence des variantes delta et omicron, les scientifiques ont observé que le premier fragment appartient au clade delta et le reste appartient aux clades omicron.
Une analyse de séquençage plus poussée a confirmé que des mutations delta caractéristiques coexistent avec des mutations omicron distinctes dans la variante recombinante. En outre, la protéine de pointe traduite a montré une séquence hybride contenant des acides aminés caractéristiques des variantes delta et omicron avec un point de rupture entre le domaine N-terminal (NTD) et le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la sous-unité S1 de la pointe.
Composition des génomes SARS-CoV-2 recombinants candidats. A) Profils d’acides aminés de recombinants putatifs aux États-Unis et au Royaume-Uni. Les substitutions d’acides aminés associées à la variante Delta sont indiquées en orange et les substitutions associées à la variante Omicron sont indiquées en violet ; les teintes correspondent à la proportion de séquences classées Omicron ou Delta qui contiennent cette substitution (Annexe, https://wwwnc.cdc.gov/EID/article/28/7/22-0526-App1.pdf). Les cases grises indiquent une substitution d’acides aminés commune aux séquences Omicron et Delta. Les cases blanches n’indiquent aucun changement par rapport au virus Wuhan-Hu-1, et les cases noires indiquent des substitutions qui ne sont pas communes aux séquences Delta ou Omicron dans l’ensemble. Des groupes distincts sont affichés; les séquences des États-Unis semblent avoir une recombinaison dans le gène de pointe, et des échantillons de 2 grappes du Royaume-Uni montrent une recombinaison en amont du gène de pointe (la grappe 1 du Royaume-Uni représente https://github.com/cov-lineages/pango-designation /issues/445, le groupe britannique 2 représente https://github.com/cov-lineages/pango-designation/issues/441). La délétion BA.1.1 (Omicron) associée à l’échec de la cible du gène de pointe (Δ69–70), le domaine de liaison au récepteur et la plage contenant l’emplacement de recombinaison sont notés. B) Proportion de lectures prenant en charge chaque variation et suppression d’un seul nucléotide autour du site de recombinaison à partir des ensembles de données Illumina (amplicons IDT xGen) générés aux Centers for Disease Control and Prevention. Sont représentés 2 recombinants (EPI_ISL_8981459, EPI_ISL_8981824), à côté d’un génome représentatif AY.119.2 (Delta) ((EPI_ISL_6811176) et d’un génome représentatif BA.1.1 (Omicron) (EPI_ISL_9351600). Chaque barre indique la proportion de lectures contenant l’allèle donné (coloré par les nucléotides A, C, T et G) à chaque position pour chaque échantillon. Les astérisques indiquent les délétions. Les variantes sont relatives au virus Wuhan-Hu-1.
Importance de l’étude
L’étude identifie et caractérise les génomes recombinants delta-omicron contenant une protéine de pointe hybride. Malgré la présence de variants recombinants aux États-Unis au cours de six semaines, le nombre de cas résultants reste faible. La majorité des cas ont été détectés dans la région médio-atlantique des États-Unis. Cependant, les scientifiques n’ont pas pu déterminer le lien épidémiologique en raison du manque d’informations d’identification pour les spécimens contenant ces génomes recombinants.
Les scientifiques recommandent une surveillance continue du génome pour la détection et la surveillance rapides de nouvelles variantes recombinantes en raison de l’impact puissant des variantes recombinantes sur la santé publique.[if–>
