La nouvelle pandémie mondiale de coronavirus a fait des ravages dans le monde, avec plus de 3,5 millions de personnes infectées et au moins 247 000 décès. Le nouveau coronavirus, officiellement connu sous le nom de coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2), est un agent pathogène virulent qui peut provoquer une maladie respiratoire grave. En plus de connaître la source du virus, une équipe de chercheurs estime qu'il est crucial de comprendre comment le virus a évolué au fil du temps, notamment en termes de virulence et d'agressivité.
La compréhension de l'agressivité variable du SRAS-CoV-2 peut fournir des données précieuses pour retracer sa propagation à travers les populations. Dans l'étude, publiée sur le serveur de préimpression BioRxiv *, les chercheurs ont retracé des variantes d'acides aminés qui possèdent une fréquence élevée en Europe, en particulier en Italie, l'un des pays les plus touchés. L'équipe a constaté que ces variantes étaient absentes lors de la première épidémie survenue dans la ville de Wuhan, province du Hubei, en Chine, où la maladie à coronavirus (COVID-19) a été signalée pour la première fois.
Nouveau coronavirus SARS-CoV-2 Micrographie électronique à balayage colorisée d'une cellule apoptotique (verte) fortement infectée par des particules de virus SARS-COV-2 (jaune), isolée d'un échantillon de patient. Image capturée au NIAID Integrated Research Facility (IRF) à Fort Detrick, Maryland. Crédits: NIAID
De nouvelles variantes montantes
Connaître l'émergence de nouvelles variantes continues, en particulier dans les gènes codant pour des protéines structurales, peut aider le virus à échapper à la réponse immunitaire. Les chercheurs ont mené une étude approfondie des génomes du SRAS-CoV-2 isolés de patients en Italie tout au long de la pandémie dans le pays.
L'Italie a été la première nation européenne à ressentir toute la colère du SRAS-CoV-2. Le premier cas de transmission locale a été signalé le 20 février chez un jeune homme de la région nord du pays, la Lombardie. Cependant, au cours des 24 heures suivantes, 36 autres cas de pneumonie ont été signalés. Depuis lors, le pays compte 210 717 cas confirmés et plus de 28 000 décès. Le pays a l'un des péages les plus élevés d'Europe et du monde.
La souche SARS-CoV-2 en Italie était différente de la souche d'origine en Chine. Pour mieux comprendre la propagation du COVID-19 dans le pays, l'équipe a identifié six mutations non synonymes qui différencient la souche SARS-CoV-2 en Italie de celles en Chine. Pour ce faire, l'équipe a utilisé la base de données GISAID et tracé la fréquence relative dans le scénario mondial et dans différents pays.
Pour arriver à leurs conclusions, les chercheurs ont extrait des séquences codantes de génomes complets et partiels. Ils ont traduit des séquences de nucléotides, et ceux avec une fraction élevée de lacunes ont été supprimés. De plus, ils ont édité manuellement des séquences mal alignées, ce qui entraîne un nombre différent de séquences par alignement.
Ensuite, les séquences des alignements multiples ont été utilisées pour construire des profils de fréquence des acides aminés en utilisant le R-package. Pour chaque protéine codée dans le SARS-CoV-2, deux profils ont été obtenus – un pour les souches italiennes et un pour l'ensemble des séquences.
Six positions dans les séquences de codage
L'équipe a étudié les profils temporels et effectué une analyse phylogénétique. Les résultats de l'étude ont montré qu'il existe six positions dans trois protéines, où les fréquences des acides aminés ont radicalement changé. Les séquences codantes avaient différents motifs d'acides aminés lors de la comparaison des séquences italiennes avec celles trouvées à travers le monde.
« En utilisant cette approche, nous avons pu suivre l'évolution du virus au fil du temps entre les continents, montrant que les différents clades ont évolué à différents moments et que leurs fréquences varient selon les continents », ont écrit les chercheurs dans l'article.
L'équipe a également constaté qu'une variante particulière, le D614G sur la protéine de pointe, a été caractérisée par une augmentation de la fréquence depuis la fin janvier dans de nombreux pays.
«Depuis lors, il a surmonté l'haplotype d'origine dans la plupart des pays, suggérant qu'il pourrait en effet fournir un certain avantage au virus. Cependant, pour comprendre ces problèmes, des données expérimentales sont nécessaires; par exemple, sous forme de mutagenèse par insertion de Tn, comme cela a été fait sur d'autres virus dans le passé », a conclu l'équipe.
L'équipe a révélé que cette variante, apparue en Allemagne le 28 janvier, a surmonté la variante de type sauvage arrivée de Chine, suggérant diverses souches se propageant à travers le monde. À mesure que la pandémie s'agrandit, de nouvelles informations sur le virus émergent, ce qui permet de suivre son comportement et son activité. De cette façon, les scientifiques peuvent prédire des scénarios d'activité virale, que la pandémie se résorbe sous peu ou qu'un vaccin soit nécessaire immédiatement pour enrayer sa propagation.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par les pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orientent la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou sont traités comme des informations établies.
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