Une étude montre comment le variant D614G prend le dessus sur le virus SARS-CoV-2 original

Avant l’émergence de nouveaux mutants du coronavirus, tels que le variant britannique B.1.1.7, le variant SARS-CoV-2 nommé D614G avait déjà muté du pathogène SARS-CoV-2 d’origine qui a déclenché la pandémie.

Le D614G s’est rapidement propagé pour devenir la variante la plus abondante dans le monde et cette mutation D614G demeure dans toutes les nouvelles variantes émergentes. Une équipe internationale comprenant des chercheurs bernois a maintenant pu démontrer en laboratoire et sur des modèles animaux pourquoi le variant D614G a pu prendre le dessus sur le virus SARS-CoV-2 original.

Notre approche nous permet également de caractériser mieux et plus rapidement les mutations émergentes telles que la variante britannique B.1.1.7. « 

Volker Thiel, auteur principal de l’étude, Institut de virologie et d’immunologie, Université de Berne

Les résultats sont extrêmement importants pour évaluer le risque que de nouveaux mutants deviennent effrénés, car ils montrent comment un avantage de forme physique des variantes virales peut entraîner une transmission plus élevée. Les premiers résultats ont été publiés plus tôt, ce qui a permis une discussion scientifique sur ce que l’on appelle un serveur de pré-impression. Les résultats de l’étude ont maintenant été publiés intégralement dans La nature.

Le variant D614G porte une mutation dans la protéine de pointe qui facilite la fixation du virus sur les cellules humaines.

Les chercheurs de l’IVI et du laboratoire de David E. Wentworth aux Centers for Disease Control and Prevention d’Atlanta (États-Unis) ont d’abord démontré dans des cultures de cellules humaines des voies respiratoires supérieures, ainsi que du nez, que le variant D614G se lie plus fortement et se réplique également plus rapidement que le virus d’origine.

La réplication accrue du variant D614G a également été confirmée in vivo, dans un nouveau modèle de souris décrit pour la première fois dans cette étude. Ces expériences ont également été menées à l’IVI dans le groupe de Charaf Benarafa.

La nouvelle mutation prévaut clairement

La propagation des virus du SRAS-CoV-2 peut être mieux étudiée chez d’autres animaux que chez la souris. Les hamsters et les furets sont bien établis dans la recherche sur les infections et sont des modèles animaux particulièrement appropriés. Pour comparer les deux variantes, un mélange à parts égales de la version originale du virus SARS-CoV-2 et du variant D614G a été appliqué dans le nez de chaque animal sous anesthésie légère.

Au bout d’un jour, les animaux infectés expérimentalement ont été relogés avec un autre animal sentinelle sain de la même espèce, pour évaluer la transmission des deux variantes en compétition directe l’une avec l’autre. L’expérience a été répétée avec six paires d’animaux au total. Chez pratiquement tous les animaux sentinelles, la proportion de virus SRAS-CoV-2 transmis a été massivement dominée par le variant D614G dès le début.

La différenciation des variants a été réalisée en utilisant la dernière technologie de séquençage et les techniques de PCR par l’équipe de Martin Beer à l’Institut Friedrich Loeffler, Institut fédéral de recherche en santé animale, à Greifswald-Insel Riems (D). «Notre étude se distingue parce que nous avons pu discerner clairement la transmission la plus efficace de la variante mutée en comparaison directe avec la variante originale», explique Volker Thiel.

Un test de fitness pour d’autres mutations

Cette approche peut même être utilisée pour tester toute mutation unique ou une combinaison spécifique de mutations qui sont présentes dans un certain nombre de variantes virales actuellement en circulation. L’IVI s’appuie sur une technique de clonage mise au point à Berne il y a un an, dans laquelle les virus du SRAS-CoV-2 peuvent être reproduits exactement en laboratoire. Le virus britannique, par exemple, est connu pour avoir non seulement une mais souvent plus de 14 mutations, dont huit se produisent dans la protéine de pointe.

Ainsi, à l’aide de la technique de clonage, n’importe quel nombre de mutations de variants peut être reproduit et utilisé pour entrer en compétition les uns avec les autres dans les cultures cellulaires établies et les modèles animaux. Les résultats montrent comment des mutations uniques affectent la valeur adaptative et la transmissibilité de nouvelles variantes. «Notre stratégie de test nous permet d’examiner rapidement pourquoi d’autres variantes de virus nouvellement émergentes se sont établies», déclare Volker Thiel.

Des projets de recherche similaires sur les agents pathogènes infectieux pourraient également être menés à l’avenir au Centre multidisciplinaire pour les maladies infectieuses et l’immunité (MCIDI) nouvellement créé à l’Université de Berne.