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Santé

Ce que l’on sait (et ce qu’on ignore) du virus de la COVID-19

25-05-2020

Image par PIRO4D de Pixabay

Les premiers coronavirus humains ont été identifiés dans les années 1960, quand des chercheurs américains et britanniques ont isolé deux virus entourés de protubérances (des spicules), tous deux associés à des rhumes saisonniers assez banals.

On a rapidement découvert que des virus possédant la même structure étaient aussi associés à des maladies, parfois très graves, chez les chiens et les chats, et ces virus semblaient pouvoir sauter facilement la barrière des espèces (du chien au chat, ou au cochon…). Au microscope électronique, cette nouvelle classe de virus prenait l’apparence d’une couronne, d’où le nom qu’on leur a donné.

Il s’agit de virus de grande taille, dont le génome est une molécule d’ARN plus longue que pour tous les autres virus à ARN connus : autour de 30 000 nucléotides, contre 7 500 pour le virus de la poliomyélite, et environ 8 400 pour celui du sida, par exemple.

Pendant 40 ans, on a constaté que les coronavirus, souvent très virulents dans les espèces animales, ne causaient que des infections bénignes chez l’humain. En fait, seulement quatre d’entre eux avaient été associés à des rhumes, et ils ne semblaient s’implanter que dans les voies respiratoires supérieures. Il s’agit des souches identifiées par les codes OC43, HKU1 (originellement des virus de rongeurs), 229E et NL63 (provenant de chauves-souris).

L’épidémie de SRAS (Syndrome respiratoire aigu sévère) en 2003 a montré à quel point ces virus, avec des mutations génétiques relativement mineures, pouvaient se transformer en de dangereux tueurs.

Wikimedia

Les sites à l’extrémité des spicules parvenaient alors à s’attacher à des récepteurs cellulaires appelés ACE2, des récepteurs présents à la surface des cellules des vaisseaux sanguins partout dans le corps, et particulièrement abondants dans les alvéoles pulmonaires et l’intestin.

Le SRAS a donc pris la forme d’une infection pulmonaire massive (9,6% des personnes infectées en sont mortes), mais heureusement pas très contagieuse, ce qui a permis d’en limiter les dégâts. En 2012, une deuxième épidémie mortelle causée par l’émergence d’un autre coronavirus est survenue au Moyen-Orient, le Syndrome respiratoire du Moyen Orient, plus souvent appelé par son acronyme anglais, le MERS, une infection peu contagieuse, mais dont le taux de mortalité avoisine les 35%.

Mais tous les virologistes ont commencé à craindre le jour où un coronavirus apparaîtrait, à la fois mortel et très contagieux.

1) Le virus de la COVID-19 est un virus naturel, qui viendrait de la chauve-souris

Le génome du « nouveau » coronavirus apparu en Chine en décembre dernier (désormais appelé SARS-CoV-2) présente une forte ressemblance avec son prédécesseur de 2003 (le SARS-CoV) dont il partage 82% du génome, ce qui incite à penser qu’ils ont un ancêtre commun.

Or, comme le premier provenait de la chauve-souris, on a regardé dans cette direction, et trouvé un coronavirus, le RaTG13, dont il partage plus de 96% du génome. Il est donc très probable que ce virus soit à l’origine du virus de la COVID-19.

Dès le 29 février, l’équipe du professeur Ruan Jishou de l’Université Nankai, à Tianjin, a publié sur chinaXiv (une plateforme de prépublication, donc sans révision par les pairs) une analyse détaillée des mutations qui auraient permis à ce virus, jusqu’à tout récemment absent chez l’humain, de s’y implanter et de devenir contagieux.

Leur étude, rapportée par le site Thailand Medical News, a identifié une légère modification dans la protéine S qui s’attache aux récepteurs ACE2, et qui rend cette opération beaucoup plus efficace que pour les virus du SRAS et du MERS.  Mais la grande contagiosité chez l’humain s’explique surtout par une autre mutation qui permet à une enzyme très abondante dans le sang, la furine, de briser la protéine S en deux et de mettre alors la membrane virale en contact direct avec celle de la cellule cible. Ce mécanisme d’infection pourrait être jusqu’à 1000 fois plus efficace que pour le virus du SRAS, annonçait le chercheur.

Mentionnons que plusieurs autres équipes de recherche, dont celle du professeur Lu Hua, de Wuhan, ont confirmé ce double mécanisme d’infection du SARS-CoV-2.

2) Le virus n’a pas été modifié pour intégrer un fragment de l’ARN du VIH

La mutation identifiée en février est de même type que celle qui aurait rendu le virus du sida (VIH) aussi contagieux, au moment du passage entre le singe et l’humain, notaient les chercheurs chinois. Cet article, le premier à faire le rapprochement entre une mutation dans le génome du nouveau coronavirus et un fragment d’ARN du VIH, est à l’origine de ces théories selon laquelle le virus aurait été manipulé ou contaminé en laboratoire.

Sauf que la séquence d’ARN mise en cause, un court segment de quelques nucléotides, se retrouve (de manière identique ou presque) dans plus d’une centaine de gènes de mammifères, insectes ou de bactéries, et dans au moins 19 virus répertoriés à ce jour. Il est donc très probable que cette mutation soit survenue naturellement, par hasard ou par simples échanges génétiques quand le virus, encore relativement peu contagieux, aurait infecté les premiers humains, ou quand il aurait transité par une espèce intermédiaire, comme c’est très souvent le cas avec les zoonoses.

Comme intermédiaire, on a identifié deux possibilités, la civette ou le pangolin, qui ont tous deux des virus porteurs de ce genre de segments. Notons par ailleurs qu’une équipe chinoise vient d’annoncer, dans la revue Nature, avoir retracé chez le pangolin un virus quasi identique au SARS-CoV-2 humain.

À l’inverse, on a démontré que la transmission naturelle de ce fragment à partir du génome du VIH était, elle, hautement improbable, car ces deux virus ne colonisent pas les mêmes types de cellules.

3) Existe-t-il plusieurs lignées distinctes du SARS-CoV-2?

Il est inévitable qu’un virus doté d’un aussi long génome connaisse de multiples mutations. La transcriptase, l’enzyme qui recopie l’ARN du virus lors de sa réplication, fait des erreurs. Ainsi les généticiens chinois ont pu identifier plusieurs dizaines de variantes génétiques dans la seule population de Wuhan, premier foyer connu de la pandémie.

On a alors craint que le virus soit instable, ce qui rendrait incertains le développement d’une immunité durable et l’éventuelle production d’un vaccin.

Heureusement, plusieurs mutations repérées n’entraînent aucun changement dans l’acide aminé qui est synthétisé. D’autres mutations affectent un acide aminé et ont produit des protéines légèrement différentes, sans que cela n’affecte l’activité du virus ni sa reconnaissance par le système immunitaire.

Et en comparant les variantes retrouvées en Italie avec celles identifiées deux mois plus tôt en Chine, des chercheurs italiens ont conclu que le SARS-CoV-2 était, somme toute, un virus plutôt stable.

L’étude ce ces mutations permet toutefois aux chercheurs de distinguer diverses lignées du SRAS-CoV-2, et de retracer le chemin suivi par la pandémie. Ainsi, les analyses génétiques de Peter et Lucy Forster, de l’Université de Cambridge, ont permis de retracer trois lignées initiales désignées comme les variantes A, B et C.

La variante A est la plus proche du virus ancêtre de la chauve-souris, et la C, la plus éloignée. Si la variante B est à la base des épidémies en Asie de l’Est (autres provinces de Chine, Hong Kong, Singapour, Japon), elle y a été bien « confinée » par les interventions gouvernementales hâtives et systématiques. Ce sont les sources A et C qui se sont répandues en Europe et en Amérique.

Les analyses de l’évolution génétique laissent aussi entrevoir la possibilité que les premiers cas de la COVID-19 remontent à l’automne 2019, peut-être aussi tôt que la fin septembre, soit trois mois plus tôt que le premier cas officiellement rapporté à Wuhan.

4) Le taux de contagion est-il le même pour toutes les lignées ?

L’hypothèse voulant que les différentes variantes du virus puissent avoir des taux de contagion différents a été émise en mars dernier par une équipe chinoise dans le National Science Review. Les auteurs ont constaté que la souche ancestrale, qui ne comptait que pour 30% des cas de l’éclosion de Wuhan, devenait de plus en plus fréquente au fil des semaines. Mais cette différence de contagion pouvait aussi s’expliquer par l’intervention humaine : le caractère moins sévère de cette souche ancestrale lui aurait permis de passer plus souvent inaperçue dans les contrôles épidémiologiques.

L’hypothèse a été relancée récemment par une recherche du Laboratoire national de Los Alamos, concernant une mutation qui serait apparue en Europe en février, et serait rapidement devenue dominante dans plusieurs pays.

Précisons que l’article n’a pas encore passé l’étape de la révision par les pairs, et que le concept de « nouvelle souche » auquel il fait référence a été fortement critiqué. Les auteurs y décrivent la nature de la mutation, et montrent comment elle pourrait engendrer une plus grande efficacité de contagion (sans toutefois le tester expérimentalement).

Il est trop tôt pour confirmer cette hypothèse. Mais on sait que les chercheurs de l’OMS avaient d’abord estimé à 2,2 le taux de reproduction de base R0 de la COVID-19 en Chine (le nombre moyen de personnes que chaque malade a contaminé, en absence de toute mesure de distanciation sociale).

Cette donnée n’est pas considérée comme fiable, compte tenu de l’obscurité des communications chinoises. Les Coréens l’ont plutôt établi à 2,98, un chiffre qui correspond aux taux de contagion qu’on a notés en Europe (entre 2,75 en France et en Italie, et 3,28 au Royaume-Uni). C’est aussi proche de la contagion constatée dans les États de la Côte ouest américaine (Washington et Californie). Or ce taux de contagion initial était de 4,68 en Espagne, et de 5,35 à New York et au Québec.

Notons tout de même qu’avec une maladie dont plusieurs porteurs sont asymptomatiques, il est difficile d’établir avec certitude ce taux de contagion de base (qui pourrait, en fait, être beaucoup plus élevé). Et que le taux de contagion de base du SRAS-CoV-2 est beaucoup plus élevé parmi les personnes âgées que dans la population en général, ce qui pourrait aussi expliquer les différences géographiques.

5) Jouira-t-on d’une immunisation naturelle contre le SRAS-CoV-2 ?

Ici non plus, la réponse n’est pas claire. C’est que les quatre premiers coronavirus humains connus ne s’attaquent qu’aux parois nasales, et leur effet est en général si bénin qu’ils ne provoquent qu’une faible réaction immunitaire locale. Certes, le malade guéri de son rhume est protégé, advenant une autre infection du même coronavirus, dans les semaines qui suivent. Mais le système immunitaire ne génère pas de réponse de 2e ligne, avec effet à long terme.

Dans le cas des virus du SRAS et du MERS, beaucoup plus virulents, on a constaté une réponse immunitaire plus massive, espérant qu’elle engendre une protection à plus long terme. Sauf que ces deux épidémies ont été rapidement circonscrites, et ne se sont plus manifestées. On ne peut donc pas savoir de quel niveau d’immunité jouissent les survivants.

La COVID-19 est une maladie de gravité intermédiaire : elle demeure bénigne pour la grande majorité de ses porteurs, mais ses effets sont quand même plus systémiques. On sait qu’elle laissera des centaines de milliers de survivants, et il y a tout lieu de croire qu’ils jouiront d’une certaine immunité.

Pourtant, selon une étude chinoise, 30% des patients guéris de la COVID-19 n’avaient pas, ou très peu, d’anticorps dans leur plasma sanguin. Comme si, pour eux, la première réponse immunitaire avait été suffisante!

Récemment toutefois, une autre étude chinoise publiée dans la revue scientifique Immunity démontrait au contraire une bonne réponse immunitaire chez 13 des 14 patients suivis après leur guérison. Puis une étude américaine publiée le 5 mai, mais qui n’a pas encore été révisée, signale que sur une cohorte de 1343 personnes infectées par le SARS-CoV-2 en février, on pouvait détecter les anticorps chez 99% d’entre elles quelques semaines plus tard.

Si on se base sur des études précédentes réalisées auprès de patients atteints du SARS-CoV —le virus responsable du SRAS en 2003— la durée de cette immunisation pourrait être d’environ deux ans.

Cela dit, des révélations en provenance de Corée et de Chine ont semé l’inquiétude. 141 survivants à la COVID-19, dont les sécrétions ne portaient aucune trace du virus, ont par la suite été retestés positifs ! Ça serait aussi le cas pour 5 à 10% des patients chinois.

Mais ces résultats n’ont pas encore fait l’objet d’une publication et, en mai, l’OMS a écarté l’hypothèse de la réinfection en rappelant que l’excrétion de cellules contenant encore du matériel viral faisait partie du processus normal de guérison. « Aucune étude ne permet de statuer sur la possibilité de réinfection par le SARS-Cov-2 chez les humain », conclut l’Institut national d’excellence en santé et services sociaux du Canada.

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