2 nouvelles études, leurs découvertes et une nouvelle technologie pourraient soutenir le développement de vaccins et de traitements plus efficaces contre le COVID-19 : publiées dans la revue PLoS Pathogens de nouvelles preuves soutiennent le rôle important du système immunitaire et de sa pression, dans l'évolution du coronavirus SRAS-CoV-2 et l’émergence de nouvelles variantes. Ainsi, très rapidement au cours de l’infection, plusieurs variantes peuvent se développer chez un même patient. Des données qui améliorent la compréhension de l’émergence des nouveaux variants et contribuent à orienter la recherche vaccinale et thérapeutique.
La pression sélective fait très vite muter le virus
- La première étude, menée au Fred Hutchinson Cancer Research Center (Seattle, Washington) , par le Dr Rachel Eguia et ses collègues a cherché à mieux comprendre le coronavirus SRAS-CoV-2 en travaillant sur un virus étroitement lié qui a largement circulé pendant une période beaucoup plus longue : le virus du rhume 229E.
229E et SARS-CoV-2 sont tous 2 des coronavirus, équipés d’une « protéine de pointe » qui permet l'infection des cellules humaines. Une personne infectée par 229E développe une réponse immunitaire contre la protéine de pointe qui la protège de la réinfection, mais seulement pendant quelques années. On ne sait pas si la réinfection se produit alors parce que la réponse immunitaire s'estompe ou parce que 229E évolue pour échapper au système immunitaire.
Les coronavirus mutent, la preuve sur un virus du rhume : L’équipe a tenté de répondre à cette question en testant l'activité d'échantillons de sérum prélevés sur des patients dans les années 1980-1990 contre des protéines de pointe à la fois des anciennes souches 229E et des souches plus tardives. L’analyse constate que les anciennes protéines de pointe étaient vulnérables aux sérums plus anciens mais que les protéines de pointe plus récentes échappent aux sérums plus anciens mais restent vulnérables aux sérums plus récents. Ces constats suggèrent que les souches récentes de 229E ont accumulé des mutations de protéines de pointe qui leur permettent d'échapper aux sérums plus anciens. Ces résultats soulèvent l’hypothèse selon laquelle le SRAS-CoV-2 et d'autres coronavirus puissent suivre une évolution similaire, et que les vaccins COVID-19 nécessitent des mises à jour périodiques pour rester efficaces contre les nouvelles souches.
Ces mutations leur permettent à terme d’échapper au système immunitaire : ainsi, la première étude montre que le coronavirus humain commun du rhume évolue sur des années et des décennies pour éroder la neutralisation par les anticorps sériques polyclonaux humains. Ce travail suggère que les coronavirus humains subissent une évolution antigénique significative qui peut permettre d'éventuelles réinfections.
- La deuxième étude, menée par l’équipe du Dr Sung Hee Ko du National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID/NIH) (Maryland) décrit une nouvelle technologie pour le séquençage génétique de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, qui permet la détection de plusieurs souches de SRAS-CoV-2 pouvant être présentes simultanément chez un seul patient infecté. Les études de séquençage précédentes permettent d’identifier une seule séquence génétique à partir de chaque patient et passent à côté de la présence possibles de plusieurs souches de SRAS-CoV-2. En revanche, la nouvelle technologie révèle la diversité virale chez chaque patient et permet donc de suivre l'évolution des nouvelles souches de SRAS-CoV-2 au cours d'une vague d’infection.
La diversité virale possible chez un même patient : la nouvelle méthode appliquée à des échantillons respiratoires humains, révèle de nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 survenant chez le même patient au cours d'une infection aiguë. Les mutations précises de ces variantes suggèrent qu'elles surviennent en réponse à une pression sélective du système immunitaire.
Cette technologie va considérablement améliorer la compréhension de l'évolution des nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 et les premiers résultats obtenus suggèrent que les patients ont tout avantage à un traitement précoce avec des antiviraux capables de cibler plusieurs souches, plutôt qu’un traitement plus tardif basé sur un seul médicament antiviral. Car la nouvelle technologie révèle que les mutations des protéines de pointe mutées peuvent survenir très tôt au cours de l'infection. Le virus évolue plus rapidement que prévu chez chaque personne avec des implications possibles pour l'émergence de nouvelles variantes en population générale.
Ainsi, ces 2 études expliquent que ces nouvelles variantes apparaissent en réponse à l'activité du système immunitaire, très rapidement, avec des implications immédiates pour les vaccins, les traitements et leur administration.
Sources : PLoS Pathogens
- April 8, 2021 DOI : 10.1371/journal.ppat.1009431 High-throughput, single-copy sequencing reveals SARS-CoV-2 spike variants coincident with mounting humoral immunity during acute COVID-19
- April 8, 2021 DOI : 10.1371/journal.ppat.1009453 A human coronavirus evolves antigenically to escape antibody immunity
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