Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, les chercheurs ont analysé les séquences du génome entier du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) collectées auprès de patients infectés par le SRAS-CoV-2 à Delhi, en Inde, entre juin 2021 et mars 2022.
Ils ont étudié l’émergence, la phylogénie et l’évolution de toutes les variantes du SRAS-CoV-2 répandues en Inde avant et pendant la troisième vague pandémique de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), principalement dominée par la variante la plus récente préoccupante du SRAS-CoV-2. (COV) Omicron.
Étude : SARS-CoV-2 Omicron Variant Wave en Inde : avènement, phylogénie et évolution. Crédit d’image : Orphée FX/Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
Tout au long de la pandémie de COVID-19, le SRAS-CoV-2 n’a cessé d’évoluer, donnant naissance à de nouvelles variantes qui ont provoqué de nouvelles vagues pandémiques localement et mondialement. De plus, différentes variantes présentent une gravité d’infection variable principalement attribuée à leurs caractéristiques inhérentes et aux mutations acquises en réponse à l’immunité vaccinale. Par conséquent, il est essentiel de cartographier la trajectoire évolutive du SRAS-CoV-2 et d’évaluer comment des mutations spécifiques de son génome affectent son comportement.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont recueilli des écouvillons nasopharyngés et oropharyngés de patients qui se sont rendus au service des urgences (ED) de l’All India Institute of Medical Sciences (AIIMS) à Delhi, en Inde, avec des symptômes de COVID-19 au cours de la troisième vague pandémique, c’est-à-dire, entre juin 2021 et mars 2022.
L’équipe a d’abord testé les échantillons de patients avec un test d’amplification d’acide nucléique sur cartouche (CBNAAT) dans un laboratoire de niveau de sécurité biologique 3 (BSL-3). Ensuite, ils ont soumis des échantillons à seuil de cycle (CJ) valeurs ≤ 25 pour le séquençage du génome entier (WGS) à l’aide du test COVIDSeq sur la plateforme de séquençage MiSeq.
Les chercheurs ont utilisé les données WGS pour l’analyse phylogénétique du maximum de vraisemblance (ML) et ont obtenu des informations sur la diversité génétique des variants séquencés du SARS-CoV-2. Ils ont utilisé le service Web Pangolin pour identifier et attribuer les lignées SARS-CoV-2.
En outre, l’équipe a adopté l’indice de similarité métrique d’utilisation des codons (SiD) pour déterminer l’étendue de la similarité d’utilisation des codons des COV Delta et Omicron. Une valeur SiD proche de zéro dénotait une plus grande similarité dans les schémas d’utilisation des codons synonymes entre les deux échantillons. Ils ont utilisé des valeurs d’utilisations de codons synonymes relatifs (RSCU) des codons spécifiques pour les comparaisons par paires.
Résultats de l’étude
L’âge moyen de la population étudiée était de 37 ans, 41,6% d’entre eux étaient des femmes et 3,3% souffraient de mortalité. Sur 305 patients qui ont fourni les échantillons de test, 31,6 % avaient reçu le vaccin COVID-19 et 68,5 % présentaient certaines comorbidités, telles que la maladie pulmonaire chronique, le cancer et l’hypertension. Parmi les patients sans comorbidités, 97 % étaient infectés par le variant Delta, 50 % par Omicron BA.1 et 23 % par Omicron BA.2.
L’arbre phylogénétique échelonné dans le temps (utilisant le pipeline Nextstrain) montre le placement phylétique des variantes du SRAS-CoV-2 de Delhi. La photo montre la répartition des lignées des isolats de Delhi, les nœuds sont colorés selon les clades.
Omicron BA.1 a remplacé Delta en décembre 2021 à Delhi ; plus tard, la sous-variante Omicron BA.2 l’a remplacée en tant que variante prédominante en février 2022. L’arbre phylogénétique du SRAS-CoV-2 a montré la présence de trois clades majeurs du SRAS-CoV-2 dans les échantillons analysés, à savoir, e Delta , Omicron BA.1 et Omicron BA.2.
Sur les 305 échantillons séquencés, 26 % appartenaient aux clades Delta, B.1.617.2 et AY.12, tandis que 4 % et 69 % appartenaient aux lignées Omicron BA.1 et BA.2. Curieusement, les isolats Omicron BA.2 collectés en février 2022 étaient distincts et plus éloignés génétiquement des isolats BA.2 collectés en décembre 2021 et janvier 2022.
Dans la présente étude, les auteurs ont sélectionné des tissus pulmonaires et des voies respiratoires supérieures pour l’analyse de l’adaptation spécifique aux tissus des variants du SRAS-CoV-2 car ils hébergent une charge virale élevée pendant l’infection au COVID-19. Fait intéressant, la valeur SiD pour la variante Delta était relativement plus faible pour les tissus pulmonaires ; cependant, contrairement à Delta, Omicron a montré une valeur SiD inférieure pour les voies respiratoires supérieures.
En moyenne, les variantes Omicron et Delta de Delhi avaient respectivement 60,6 et 17,2 mutations synonymes. Les deux variantes partageaient quatre substitutions, comme indiqué dans leur profil mutationnel. Les mutations T478K et D614G étaient imbriquées dans la glycoprotéine de pointe (S) du SRAS-CoV-2, et les mutations T3255I et P314L se trouvaient respectivement dans les régions du cadre de lecture ouvert (ORF) 1a et ORF1b. Dans Omicron, près de 50 % des substitutions appartenaient à la région S, avec 57 % des substitutions confinées dans le domaine de liaison au récepteur (RBD).
Trois mutations évitant l’immunité, S371L, G446S et G496S, ont été trouvées dans Omicron BA.1 mais pas BA.2. Inversement, 98 % des isolats BA.2 avaient trois autres mutations d’évasion immunitaire, T376A, D405N et R408S dans leur région S. Notamment, 44,3 % des souches BA.2 identifiées après décembre 2021 présentaient également systématiquement une nouvelle mutation S959P dans la région ORF1b.
Les isolats Delta de Delhi étaient génétiquement éloignés des isolats d’Omicron, tout comme les deux sous-variantes d’Omicron, BA.1 et BA.2. Cependant, contrairement à Omicron, les variantes Delta répandues à Delhi n’avaient pas beaucoup de variabilité génétique.
conclusion
L’étude a eu plusieurs résultats clés concernant l’évolution génétique des variantes du SRAS-CoV-2 répandues à Delhi avant et pendant la troisième vague de COVID-19. L’analyse phylogénétique a révélé que de toutes les variantes du SRAS-CoV-2 circulant à Delhi, les échantillons d’Omicron BA.2 isolés à partir de février 2022 présentaient un regroupement distinct, mettant en évidence leur diversité génétique par rapport à ceux qui prévalaient en décembre 2021 et janvier 2022.
De manière cohérente, les parcelles d’utilisation des codons des isolats BA.2 ont illustré que les génomes d’Omicron formaient plusieurs clusters séparés. Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que les variantes d’Omicron actuellement en circulation à Delhi évoluent et pourraient donner lieu à de nombreuses nouvelles sous-variantes à l’avenir.
*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.
