Une mutation du covid-19 a envahi le monde.


30 juin 2020

Lorsque les premiers cas de coronavirus à Chicago sont apparus en janvier, ils portaient les mêmes signatures génétiques qu'un germe qui avait émergé en Chine des semaines auparavant. Mais alors qu'Egon Ozer, spécialiste des maladies infectieuses à la Northwestern University Feinberg School of Medicine, a examiné la structure génétique des échantillons de virus provenant de patients locaux, il a remarqué quelque chose de différent.

Un changement dans le virus apparaissait encore. Cette mutation, associée à des épidémies en Europe et à New York, a finalement envahi la ville. En mai, il a été trouvé dans 95% de tous les génomes Ozer séquencés.
En un coup d'œil, la mutation semblait insignifiante. Environ 1 300 acides aminés servent de blocs de construction pour une protéine à la surface du virus. Dans le virus mutant, les instructions génétiques d'un seul de ces acides aminés - le numéro 614 - sont passées de la nouvelle variante d'un «D» (raccourci pour l'acide aspartique) à un «G» (abréviation de glycine).
Sur les quelque 50 000 génomes du nouveau virus que les chercheurs du monde entier ont téléchargés dans une base de données partagée, environ 70 pour cent sont porteurs de la mutation, officiellement désignée D614G mais plus connue des scientifiques sous le nom de «G.»
«G» n'a pas seulement dominé l'épidémie de Chicago - il a conquis le monde. Maintenant, les scientifiques se précipitent pour comprendre ce que cela signifie.
Au moins quatre expériences de laboratoire suggèrent que la mutation rend le virus plus infectieux, bien qu'aucun de ces travaux n'ait été évalué par des pairs.
Il peut y a d'autres explications à la dominance de la variante G comme : les biais dans lesquels les données génétiques sont collectées, les caprices du timing qui ont donné au virus muté une présence précoce dans les populations sensibles.
"En fin de compte, nous n'avons encore rien vu de définitif", a déclaré Jeremy Luban, virologue à la faculté de médecine de l'Université du Massachusetts.
La bataille pour percer ce mystère de mutation incarne les défis de la science pendant la pandémie de coronavirus. Avec des millions de personnes infectées et des milliers de personnes qui meurent chaque jour dans le monde, les chercheurs doivent trouver un juste équilibre entre diffuser rapidement des informations et s'assurer qu'elles sont exactes.
Le SRAS-CoV-2, le nouveau coronavirus qui cause la maladie covid-19, peut être considéré comme un cambrioleur extrêmement destructeur. Incapable de vivre ou de se reproduire seul, il s'introduit dans les cellules humaines et coopère à sa machinerie biologique pour en faire des milliers d'exemplaires. Cela laisse une trace de tissu endommagé et déclenche une réponse du système immunitaire qui peut être désastreuse pour certaines personnes.
Ce processus de réplication est compliqué. Même s'il possède un mécanisme de «relecture» pour copier son génome, le coronavirus fait fréquemment des erreurs ou des mutations. La grande majorité des mutations n'ont aucun effet sur le comportement du virus.
Mais depuis que le génome du virus a été séquencé pour la première fois en janvier, les scientifiques sont à la recherche de changements significatifs. Et peu de mutations génétiques pourraient être plus importantes que celles qui affectent la protéine de pointe - l'outil le plus puissant du virus.
Cette protéine se fixe à un récepteur des cellules respiratoires appelé ACE2, qui ouvre la cellule et laisse le virus s'y glisser. Plus la protéine de pointe est efficace, plus le virus peut facilement pénétrer dans le corps de ses hôtes. Même lorsque la variante
Mais cela aurait pu être encore mieux, a déclaré Choe, qui a étudié les protéines de pointe et la façon dont elles se lient au récepteur ACE2 depuis l'épidémie de syndrome respiratoire aigu sévère en 2003.originale du virus est apparue à Wuhan, en Chine, il était évident que la protéine de pointe du SARS-CoV-2 était déjà assez efficace.
La protéine de pointe pour le SRAS-CoV-2 a deux parties qui ne tiennent pas toujours bien ensemble. Dans la version du virus qui est apparue en Chine, a déclaré Choe, la partie extérieure - que le virus doit attacher à un récepteur humain - s'est souvent rompue. Équipé de ce médiator défectueux, le virus a eu plus de mal à envahir les cellules hôtes.
En étudiant les deux versions du gène à l'aide d'un virus proxy dans une boîte de Pétri de cellules humaines, Choe et ses collègues ont découvert que les virus avec la variante G avaient plus de protéines de pointe, et les parties externes de ces protéines étaient moins susceptibles de se rompre. Cela a rendu le virus environ 10 fois plus infectieux dans l'expérience de laboratoire.
l'expérience dans de nombreux types de cellules, et chaque fois la variante était beaucoup plus contagieuse. La mutation ne semble pas conduire à de plus mauvais résultats chez les patients. Cela n'a pas non plus modifié la réponse du virus aux anticorps des patients qui avaient la variante D, a déclaré Choe, suggérant que les vaccins en cours de développement basés sur la version originale du virus seront efficaces contre la nouvelle souche.
L'infectiosité distinctive de la souche G est si forte que les scientifiques ont été attirés par la mutation même lorsqu'ils ne la recherchaient pas.
"Nous avons été choqués", a déclaré Sanjana. «Voilà! C'était juste cette énorme augmentation de la transduction virale. » Ils ont répété l'expérience dans de nombreux types de cellules, et chaque fois la variante était beaucoup plus contagieuse.
Leurs résultats, publiés sous forme de préimpression sur bioRxiv , correspondaient généralement à ce que Choe et d'autres scientifiques de laboratoire voyaient.
Mais l'équipe de New York propose une explication différente pour expliquer pourquoi la variante est si contagieuse. Alors que l'étude de Choe suggère que la mutation a rendu la protéine de pointe plus stable, Sanjana a déclaré que les expériences des deux dernières semaines, non encore rendues publiques, suggèrent que l'amélioration est en fait dans le processus d'infection. Il a émis l'hypothèse que la variante G est plus efficace pour commencer le processus d'envahissement de la cellule humaine et reprendre son mécanisme de reproduction.
Luban, qui a également expérimenté la mutation D614G, a été attiré par une troisième possibilité: ses expériences suggèrent que la mutation permet à la protéine de pointe de changer de forme lorsqu'elle se fixe au récepteur ACE2, améliorant ainsi sa capacité à fusionner avec la cellule hôte.

Levia Ruimy

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