Variantes du coronavirus, mutation virale et vaccins Covid-19: la science que vous devez comprendre

Variantes de coronavirus, mutations virales et vaccins Covid-19: la science que vous devez comprendreLe virus SARS-CoV-2 a muté. Aitor Diago / Moment via Getty Images

Le virus SARS-CoV-2 a muté rapidement. C'est une préoccupation car ces plus variantes transmissibles du SARS-CoV-2 sont maintenant présents aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Afrique du Sud et dans d'autres pays, et beaucoup de gens se demandent si les vaccins actuels protégeront les receveurs du virus. En outre, beaucoup se demandent si nous serons en mesure de garder une longueur d'avance sur les futures variantes du SRAS-CoV-2, qui se posera certainement.

Dans mon laboratoire J'étudie la structure moléculaire des virus à ARN - comme celui qui cause COVID-19 - et comment ils se répliquent et se multiplient dans l'hôte. Alors que le virus infecte plus de personnes et que la pandémie se propage, le SRAS-CoV-2 continue d'évoluer. Ce processus d'évolution est constant et permet au virus d'échantillonner son environnement et de sélectionner les changements qui le font croître plus efficacement. Ainsi, il est important de surveiller les virus pour de telles nouvelles mutations qui pourraient les rendre plus mortels, plus transmissibles ou les deux.

Variantes de coronavirus, mutations virales et vaccins Covid-19: la science que vous devez comprendreLes gens attendent un vaccin COVID-19 lors du troisième verrouillage national d'Angleterre pour freiner la propagation du coronavirus. Images Gareth Fuller / PA via Getty Images

Les virus à ARN évoluent rapidement

Le matériel génétique de tous les virus est codé en ADN ou en ARN; une caractéristique intéressante de Les virus à ARN, c'est qu'ils changent beaucoup plus rapidement que les virus à ADN. Chaque fois qu'ils font une copie de leurs gènes, ils font une ou quelques erreurs. On s'attend à ce que cela se produise plusieurs fois dans le corps d'un individu infecté par le COVID-19.

On pourrait penser qu'il est mauvais de se tromper dans vos informations génétiques - après tout, c'est la base des maladies génétiques chez les humains. Pour un virus à ARN, une seule modification de son génome peut le rendre «mort». Ce n'est pas trop mal si à l'intérieur d'une cellule humaine infectée vous faites des milliers de copies et que quelques-unes ne sont plus utiles.

Cependant, certains génomes peuvent prendre un changement qui est bénéfique pour la survie du virus: peut-être que le changement permet au virus d'échapper à un anticorps - une protéine que le système immunitaire produit pour attraper les virus - ou à un médicament antiviral. Un autre changement bénéfique peut permettre au virus d'infecter un type différent de cellule ou même une espèce animale différente. C'est probablement la voie qui a permis Le SRAS-CoV-2 passe des chauves-souris aux humains.

Tout changement qui donne aux descendants du virus un avantage de croissance compétitif sera favorisé - «sélectionné» - et commencera à dépasser le virus parent d'origine. SARS-CoV-2 démontre cette fonctionnalité maintenant avec de nouvelles variantes qui ont propriétés de croissance améliorées. Comprendre la nature de ces changements dans le génome fournira aux scientifiques des conseils pour développer des contre-mesures. C'est le scénario classique du chat et de la souris.


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Chez un patient infecté, il y a des centaines de millions de particules virales individuelles. Si vous deviez entrer et choisir un virus à la fois chez ce patient, vous trouveriez une gamme de mutations ou de variantes dans le mélange. Il s'agit de savoir lesquels ont un avantage de croissance, c'est-à-dire lesquels peuvent évoluer parce qu'ils sont meilleurs que le virus d'origine. Ce sont ceux qui réussiront pendant la pandémie.

Parmi les mutations qui ont été détectées, est-ce l'une des plus préoccupantes?

Toute variante ou modification du virus n'est probablement pas si problématique. Un seul changement dans la protéine de pointe - qui est le région du virus qui se fixe aux cellules humaines - ne sera probablement pas une grande menace alors que la communauté médicale déploie les vaccins.

Variantes de coronavirus, mutations virales et vaccins Covid-19: la science que vous devez comprendreLa nouvelle variante du coronavirus SRAS-CoV-2, B.1.1.7., A été identifiée pour la première fois au Royaume-Uni en décembre. L'objet rouge est une protéine de pointe du coronavirus, et il interagit avec le récepteur ACE2 (bleu) sur la cellule humaine pour l'infecter. Les mutations du nouveau variant sont marquées, montrant leur position sur la protéine de pointe. Juan Gaertner / Photothèque scientifique via Getty Images

Les vaccins actuels incitent le système immunitaire à produire des anticorps qui reconnaissent et ciblent la protéine de pointe sur le virus, qui est essentielle pour envahir les cellules humaines. Les scientifiques ont observé l'accumulation de multiples changements dans la protéine de pointe dans la variante sud-africaine.

Ces changements permettent au SRAS-CoV-2, par exemple, de se fixer plus étroitement au récepteur ACE2 et d'entrer plus efficacement dans les cellules humaines, selon études préliminaires non publiées. Ces modifications pourraient permettre au virus d'infecter plus facilement les cellules et d'améliorer sa transmissibilité. Avec de multiples changements dans la protéine de pointe, les vaccins peuvent ne plus produire une forte réponse immunitaire contre ces nouveaux virus variants. C'est un double coup dur: un vaccin moins efficace et un virus plus robuste.

À l'heure actuelle, le public n'a pas besoin de se préoccuper des vaccins actuels. Les principaux fabricants de vaccins surveillent dans quelle mesure leurs vaccins contrôlent ces nouvelles variantes et sont prêts à peaufiner la conception du vaccin pour s'assurer qu'ils protégeront contre ces variantes émergentes. Moderna, par exemple, a déclaré qu'elle ajusterait la deuxième injection ou injection de rappel pour correspondre plus étroitement à la séquence de la variante sud-africaine. Nous devrons simplement attendre de voir, à mesure que de plus en plus de personnes seront vaccinées, si les taux de transmission vont baisser.

Pourquoi abaisser la clé de transmission?

Une baisse des taux de transmission signifie moins d'infections. Moins de réplication virale conduit à moins d'opportunités pour le virus d'évoluer chez l'homme. Avec moins de possibilité de muter, l'évolution du virus ralentit et le risque de nouvelles variantes est plus faible.

La communauté médicale doit faire un grand effort et faire vacciner le plus de personnes possible et ainsi les protéger. Sinon, le virus continuera de croître chez un grand nombre de personnes et produira de nouvelles variantes.

En quoi les nouvelles variantes sont différentes

Le La variante britannique, connue sous le nom de B.1.1.7., Semble se lier plus étroitement à la récepteur protéique appelé ACE2, qui se trouve à la surface des cellules humaines.

Je ne pense pas que nous ayons vu des preuves claires que ces virus sont plus pathogènes, ce qui signifie plus mortels. Mais ils peuvent être transmis plus rapidement ou plus efficacement. Cela signifie que plus de personnes seront infectées, ce qui se traduit par plus de personnes qui seront hospitalisées.

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La variante sud-africaine, connue sous le nom de 501.V2, présente de multiples mutations dans le gène qui code la protéine de pointe. Ces mutations aider le virus à échapper à une réponse anticorps.

Les anticorps ont une précision exquise pour leur cible, et si la cible change légèrement de forme, comme avec cette variante - que les virologues appellent un échapper mutant - l'anticorps ne peut plus se lier étroitement, car il perd son pouvoir de protection.

Pourquoi devons-nous surveiller les mutations?

Nous voulons nous assurer que les tests de diagnostic détectent tous les virus. S'il y a des mutations dans le matériel génétique du virus, un anticorps ou un test PCR peut ne pas être en mesure de le détecter aussi efficacement ou pas du tout.

Pour être sûrs que le vaccin sera efficace, les chercheurs doivent savoir si le virus évolue et échappe aux anticorps qui ont été déclenchés par le vaccin.

Une autre raison pour laquelle la surveillance des nouvelles variantes est importante est que les personnes qui ont été infectées pourraient être à nouveau infectées si le virus a muté et que leur système immunitaire ne peut pas le reconnaître et l'arrêter.

La meilleure façon de rechercher des variantes émergentes dans la population est de faire un séquençage aléatoire des virus du SRAS-CoV-2 à partir d'échantillons de patients provenant de divers milieux génétiques et emplacements géographiques.

Plus les chercheurs collecteront de données de séquençage, meilleurs seront les développeurs de vaccins capables de réagir avant les changements majeurs dans la population virale. De nombreux centres de recherche aux États-Unis et dans le monde sont augmenter leurs capacités de séquençage pour y parvenir.La Conversation

A propos de l'auteur

Richard Kuhn, professeur de sciences biologiques, Purdue University

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.


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