Une carte des principales variantes génétiques connues du virus du SRAS-CoV-2 qui cause la maladie COVID-19. La carte est conservée sur le site Web nextstrain.org, qui suit l'évolution des agents pathogènes. nextstrain.org
Au moins huit souches du coronavirus font le tour du monde, que les scientifiques suivent grâce à leurs empreintes génétiques.
Travaillant dans des laboratoires autrefois animés et maintenant presque vides, les chercheurs qui ont supervisé des dizaines de projets se concentrent maintenant sur un objectif: suivre les souches actuelles du virus du SRAS-CoV-2 qui causent la maladie COVID-19.
Les laboratoires du monde entier font tourner leurs machines de séquençage, pour la plupart de la taille d'une imprimante de bureau, afin de séquencer rapidement les génomes d'échantillons de virus prélevés sur des personnes atteintes de COVID-19. Les informations sont téléchargées sur un site Web appelé NextStrain.org qui montre comment le virus migre et se divise en sous-types similaires mais nouveaux.
Alors que les chercheurs avertissent qu'ils ne voient que la pointe de l'iceberg, les minuscules différences entre les souches de virus suggèrent que les confinements fonctionnent dans certaines régions et qu'aucune souche du virus n'est plus mortelle qu'une autre. Ils disent également qu'il ne semble pas que les souches deviennent plus mortelles à mesure qu'elles évoluent.
'Le virus mute si lentement que les souches virales sont fondamentalement très similaires les unes aux autres', a déclaré Charles Chiu, professeur de médecine et de maladies infectieuses à l'Université de Californie, San Francisco School of Medicine.
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Le virus du SRAS-CoV-2 a commencé à provoquer des maladies en Chine, entre la mi-novembre et la mi-décembre. Son génome est composé d'environ 30 000 paires de bases. Les humains, en comparaison, en ont plus de 3 milliards. Jusqu'à présent, même dans les souches les plus divergentes du virus, les scientifiques n'ont trouvé que 11 changements de paires de bases.
Cela permet de repérer facilement de nouvelles lignées à mesure qu'elles évoluent, a déclaré Chiu.
«Les épidémies sont traçables. Nous avons la capacité de faire du séquençage génomique presque en temps réel pour voir quelles souches ou lignées circulent », a-t-il déclaré.
Jusqu'à présent, la plupart des cas sur la côte ouest des États-Unis sont liés à une souche identifiée pour la première fois dans l'État de Washington. Il pourrait provenir d'un homme qui était à Wuhan, en Chine, l'épicentre du virus, et qui est rentré chez lui le 15 janvier. Il n'est qu'à trois mutations de la souche d'origine de Wuhan, selon le travail effectué au début de l'épidémie par Trevor Bedford, un biologiste informatique à Fred Hutch, un centre de recherche médicale à Seattle.
Sur la côte Est, il existe plusieurs souches, dont celle de Washington et d'autres qui semblent avoir fait leur chemin de Chine en Europe, puis à New York et au-delà, a déclaré Chiu.
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Charles Chiu, MD, PhD, directeur du UCSF-Abbott Viral Diagnostics and Discovery Center, insère un plateau de milieu de transport universel (UTM) ou des flacons pour la collecte, le transport, la maintenance et le stockage à long terme des virus dans un trieur Biomatrix qui le Chiu Lab utilisera, à partir de lundi pour étudier les gènes du coronavirus.
Susan Merrell/UCSF [ Susan Merrell / UCSF]
Attention aux jolis arbres phylogénétiques
Ce n’est pas la première fois que les scientifiques se bousculent pour faire une analyse génétique d’un virus au milieu d’une épidémie. Ils l'ont fait avec Ebola, Zika et West Nile, mais personne en dehors de la communauté scientifique n'y a prêté beaucoup d'attention.
'C'est la première fois que des arbres phylogénétiques se retrouvent sur Twitter', a déclaré Kristian Andersen, professeur à Scripps Research, un centre de recherche en sciences biomédicales à but non lucratif à La Jolla, en Californie, parlant des diagrammes qui montrent les relations évolutives entre les différentes souches d'un organisme.
Les cartes sont disponibles sur NextStrain, une ressource en ligne pour les scientifiques qui utilise les données de laboratoires universitaires, indépendants et gouvernementaux du monde entier pour suivre visuellement la génomique du virus SARS-CoV-2. Il représente actuellement des séquences génétiques de souches de 36 pays sur six continents.
Bien que les cartes soient amusantes, elles peuvent aussi être «trompeuses», a déclaré Andersen. Les arbres montrant l'évolution du virus sont complexes et il est difficile même pour les experts d'en tirer des conclusions.
'N'oubliez pas, nous voyons un tout petit aperçu d'une pandémie beaucoup plus importante. Nous avons actuellement un demi-million de cas décrits, mais il y a peut-être 1.000 génomes séquencés. Il nous manque donc beaucoup de lignées », a-t-il déclaré.
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Différents symptômes, mêmes souches...
COVID-19 frappe les gens différemment, certains ne se sentant que légèrement souffrant pendant une journée, d'autres malades durant deux semaines et environ 15% hospitalisés. Actuellement, environ 1% des personnes infectées meurent. Le taux de décès varie considérablement selon les pays et les experts, il est lié aux taux de dépistage plutôt qu'à la mortalité réelle.
Chiu dit qu'il semble peu probable que les différences soient liées à des personnes infectées par différentes souches du virus.
'Les souches de virus actuelles sont toujours fondamentalement très similaires les unes aux autres', a-t-il déclaré.
Le virus COVID-19 ne mute pas très rapidement. Il le fait huit à 10 fois plus lentement que le virus de la grippe, a déclaré Anderson, ce qui rend son taux d'évolution similaire à d'autres coronavirus tels que le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS).
Il ne devrait pas non plus évoluer vers une forme plus mortelle qu'elle ne l'est déjà pour les humains. Le SARS-CoV-2 est si facile à transmettre entre les hôtes humains, a déclaré Andersen, qu'il n'est soumis à aucune pression évolutive.
Un confinement en place en Californie
L’analyse de Chiu montre que les efforts de confinement stricte de la Californie semblent fonctionner.
Plus de la moitié des 50 génomes du virus du SRAS-CoV-2 que son laboratoire de San Francisco a séquencé au cours des deux dernières semaines, sont associés à des voyages à l'extérieur de l'État. Un autre 30% est associé aux travailleurs de santé et aux familles des personnes atteintes du virus.
«Seulement 20% proviennent de la communauté. Cela ne circule pas largement », a-t-il déclaré.
C’est une excellente nouvelle, a-t-il dit, indiquant que le virus n’a pas réussi à s’implanter sérieusement en raison de la distanciation sociale.
Quelques foyers pourraient déclencher de nouveaux incendies. Mais si le foyer principal est éteint et ses braises piétinées, vous pouvez tuer une souche entière. En Californie, Chiu voit beaucoup d'étincelles frapper le sol, la plupart venant de Washington, mais elles sont rapidement éteintes.
Un exemple était un petit groupe de cas dans le comté de Solano, au nord-est de San Francisco. L'équipe de Chiu a effectué une analyse génétique du virus qui infectait les patients là-bas et a découvert qu'il était étroitement lié à une souche chinoise.
Dans le même temps, son laboratoire séquençait un petit groupe de cas dans la ville de Santa Clara, dans la Silicon Valley. Ils ont découvert que les patients là-bas avaient la même souche que ceux du comté de Solano. Chiu pense que quelqu'un de ce groupe a été en contact avec un voyageur récemment revenu d'Asie.
'Il s'agit probablement d'un exemple d'une étincelle qui a commencé à Santa Clara, peut-être dans le comté de Solano, mais a ensuite été interrompue', a-t-il déclaré.
Le virus, a-t-il dit, peut être arrêté
La Chine est une inconnue
Jusqu'à présent, les chercheurs ne disposent pas de beaucoup d'informations sur la génomique du virus en Chine au-delà du fait qu'il est apparu pour la première fois dans la ville de Wuhan entre la mi-novembre et la mi-décembre.
La séquence initiale du virus a été publiée le 10 janvier par le professeur Yong-Zhen Zhang du Shanghai Public Health Clinical Center. Mais Chiu dit que les scientifiques ne savent pas si une seule souche a circulé en Chine ou plus.
'Il se peut qu'ils n'aient pas séquencé de nombreux cas ou que ce soit pour des raisons politiques, ils n'aient pas été rendus disponibles', a déclaré Chiu. 'Il est difficile d'interpréter les données car nous manquons de ces premières souches.'
Des chercheurs du Royaume-Uni qui ont séquencé les génomes de virus trouvés chez des voyageurs du Guangdong dans le sud de la Chine ont découvert que les souches de ces patients couvraient toute la gamme des souches circulant dans le monde.
«Cela pourrait signifier que plusieurs des souches que nous voyons en dehors de la Chine ont d'abord évolué à partir de la souche d'origine, ou qu'il existe plusieurs lignes d'infection. C'est très difficile à savoir », a déclaré Chiu.
Le virus n'est pas venu d'un laboratoire. ll y a un nouveau symptôme du coronavirus identifié, disent les médecins : perte soudaine d'odorat ou du goût.
