Une étude relie la saisonnalité du SRAS-CoV-2 à une propagation accrue à des températures plus basses

Dans un article récent disponible sur le bioRxiv * preprint server, des chercheurs américains montrent que les particules individuelles du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) subissent une déstabilisation structurelle à des températures relativement douces mais élevées – renforçant ainsi les arguments en faveur de la résurgence de la maladie à coronavirus (COVID-19) en hiver.

Une voie de transmission courante du SRAS-CoV-2, l'agent causal de la maladie COVID-19, est par les aérosols créés lors d'événements d'expiration brusque, tels que la toux ou les éternuements. De plus, on sait que les particules virales se propagent fréquemment après leur dépôt sur différentes surfaces.

Micrographie électronique à transmission d'une particule de virus SRAS-CoV-2, isolée d'un patient. Image capturée et mise en valeur des couleurs au centre de recherche intégré (IRF) du NIAID à Fort Detrick, Maryland. Crédit: NIAID

Une dépendance saisonnière et des variations selon le climat étaient attendues au début de la pandémie en raison de certaines similitudes avec d'autres maladies à coronavirus humains; Néanmoins, nous n'avons pas assisté à une forte baisse des taux d'infections au cours de l'été 2020, d'où des doutes généralisés sur la saisonnalité du COVID-19.

Parallèlement aux protéines d'enveloppe et de pointe, le SRAS-CoV-2 contient également le génome de l'ARN encapsidé avec de multiples copies de protéines de nucléocapside. De plus, le virus héberge également des milliers de copies de la protéine matricielle. Tout cela ouvre la porte à la construction de particules de type virus (sans matériel génétique) susceptibles d'être recherchées.

Stabilité du Sars-CoV-2 VLP en fonction des conditions environnementales. (A) Les VLP sont stables pendant des heures sur des surfaces en verre à température ambiante dans des conditions sèches. (B) Les VLP imagées à 34 ° C dans des conditions sèches montrent un bruit de fond élevé et peu de caractéristiques compatibles avec (A). Les sites de lavage de MT ne peuvent être identifiés que par une amélioration du contraste élevé (Fig. S1) et les pics spatiaux indicatifs de VLP sont rares et fragiles (Fig. 2). (C) Les VLP incubées à 34 ° C en solution et imagées à température ambiante sont plus cohérentes avec (A) mais révèlent également une perturbation généralisée des VLP.

La valeur des particules de type virus

Dans ce nouvel article, des chercheurs de l'Université de l'Utah à Salt Lake City et de l'Université de Californie à Davis (États-Unis) ont utilisé la microscopie à force atomique pour étudier la stabilité structurelle de particules individuelles de type virus SRAS-CoV-2 à une plage de températures différentes – avant ou après immobilisation et séchage sur une surface en verre fonctionnalisé.

«La capacité de produire des particules semblables à des virus basées sur le génome du SRAS-CoV-2, combinée à une abondance d'informations structurelles disponibles permettant des stratégies de conception de haute précision, ouvre une opportunité unique de progrès rapides et nous a permis de surmonter les problèmes de sécurité associés aux expériences sur le virus complet », les auteurs de l'étude expliquent leur choix méthodologique.

En un mot, les chercheurs ont utilisé cette technologie pour évaluer la stabilité de l'enveloppe virale et les protéines associées (c'est-à-dire la matrice, l'enveloppe et le pic) dans diverses conditions environnementales.

Le même groupe de recherche a précédemment montré que (comme le SRAS-CoV), l'expression de la matrice, de l'enveloppe et des protéines de pointe du SRAS-CoV-2 dans les cellules humaines transfectées est suffisante pour la formation et la libération de particules de type virus par le même voie utilisée par le virus totalement infectieux.

Stabilité virale à différentes températures

« Nous démontrons que même une légère augmentation de la température, proportionnelle à ce qui est courant pour le réchauffement estival, conduit à une perturbation dramatique de la stabilité structurelle virale, en particulier lorsque la chaleur est appliquée à l'état sec », résument les auteurs de l'étude.

L'utilisation de la microscopie à force atomique a révélé que seule une poignée de particules virales du SRAS-CoV-2 conservent leur forme, et même ces particules extraordinaires se sont dégradées presque instantanément lors du balayage, ce qui signifie qu'elles sont probablement déjà structurellement altérées.

Une découverte inattendue issue de cette étude est le peu de chauffage nécessaire pour dégrader les particules de type virus; plus précisément, seulement 34 ° C pendant aussi peu que 30 minutes suffisait pour un effet plutôt spectaculaire. L'effet est plus faible pour les particules exposées à des températures élevées en solution et plus fort pour les exposer à l'état sec.

À l'inverse, les surfaces à 22 ° C n'aident pas à leur dégradation rapide, ce qui suggère que les surfaces intérieures communes et celles situées à l'extérieur pendant les saisons plus froides peuvent en effet favoriser une survie virale prolongée et, éventuellement, une propagation virale accrue et prolongée.

Une perspective à particule unique sur la saisonnalité virale

Les résultats de cette étude sont cohérents avec d'autres études non mécanistes disponibles sur l'infectiosité virale et fournissent une perspective de particule unique sur la saisonnalité virale – consolidant en même temps le cas de la résurgence du COVID-19 en hiver.

«Il est difficile d'estimer comment tous les facteurs contributifs individuels contribueraient au tableau épidémiologique sur le terrain», mettent en garde les auteurs de l'étude dans ce passionnant bioRxiv papier.

« Néanmoins, nos résultats établissent des parallèles entre la stabilité du SRAS-CoV-2 et les virus du SRAS d'origine et s'ajoutent à un nombre croissant de recherches suggérant qu'une plus grande propagation du virus est probable à des températures plus basses via une variété de facteurs contributifs possibles », ajoutent-ils.

Et comme une autre grande vague d'épidémie se profile alors que nous entrons dans la saison hivernale, il est urgent de mener de nouvelles études mécanistes sur le COVID-19 et le virus SARS-CoV-2, car ces résultats seront essentiels pour les décisions politiques. .

*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, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.