Le coronavirus SARS-CoV-2 continue de se propager à la vitesse de l'éclair. Les scientifiques, quant à eux, tentent de reconstituer le cours de la pandémie jusqu'à présent en étudiant l'héritage du virus. Peut-être peuvent-ils également estimer la propagation future.
Le 28 février, immédiatement après que le virologue allemand Christian Drosten (Clinique universitaire de la Charité à Berlin) a publié une séquence génétique du nouveau coronavirus, il a voulu lancer une alerte via son compte Twitter. "Sa" séquence provient d'un patient allemand qui a été infecté par le Covid-19 en Italie. Le matériel génétique du virus ressemblait étrangement à un échantillon d'un autre patient à Munich, un maillon de la première chaîne d'infection qui avait déjà été découverte en Allemagne fin janvier.
Drosten a immédiatement compris comment cela serait interprété :que l'épidémie en Bavière n'avait pas été complètement maîtrisée et que le virus avait fait son chemin vers l'Italie sans être détecté. Les trois mêmes mutations se sont produites dans les deux séquences du génome, qui ont également été observées dans les premiers échantillons en provenance de Chine. Mais Drosten savait que cela pouvait aussi s'expliquer d'une autre manière :une variante chinoise du virus avec les trois mutations aurait également pu entrer dans les deux pays simultanément. Le génome nouvellement séquencé "n'est pas suffisant pour affirmer qu'il existe un lien entre Munich et l'Italie", a tweeté Drosten.
Mais tout le monde n'a pas tenu compte de son avertissement. Quelques jours plus tard, Trevor Bedford (Fred Hutchinson Cancer Research Center à Seattle), qui analyse et discute du flux constant de nouveaux génomes corona dans les fils Twitter, a écrit :Ce schéma suggère que la première épidémie en Bavière n'a jamais été complètement contenue et a donc conduit à l'épidémie italienne. Sa déclaration a été largement reprise. Ainsi revendiquait le magazine Technology Review que l'épidémie de Munich pourrait être liée à une partie importante de l'épidémie européenne. Les utilisateurs de Twitter ont rapidement demandé des excuses à l'Allemagne.
D'autres scientifiques et chercheurs, cependant, pensaient que la conclusion de Bedford était hâtive. Par exemple, la virologue Eeva Broberg (ECDC, Centre européen de contrôle des maladies) est d'accord avec Christian Drosten sur le fait qu'il existe des scénarios plus plausibles sur la façon dont la maladie s'est retrouvée dans le nord de l'Italie. Richard Neher, biologiste à l'Université de Bâle, contredit également son collègue. "Pour cela, il mérite un costume pour son pantalon", déclare Neher, qui travaille avec Bedford. «Vous ne pouvez pas simplement affirmer cela sur la seule base de la phylogénie», déclare le biologiste évolutionniste Andrew Rambaut (Université d'Édimbourg). Bedford trouve également plausible que le virus soit entré deux fois en Europe depuis la Chine :"J'aurais dû être plus prudent dans mon message Twitter."
Cet épisode illustre bien à quel point les chercheurs doivent être prudents lorsqu'ils analysent le matériel génétique d'un pathogène alors que nous sommes encore en pleine épidémie. Depuis que le nouveau virus appelé SARS CoV-2 a été découvert en Chine, des scientifiques du monde entier prélèvent des échantillons de patients, séquencent le génome du virus et publient les séquences en ligne. Là, ils peuvent ensuite analyser et comparer l'ordre des nucléotides. Des modifications minimes du virus sont donc aussi des marqueurs qui permettent de retracer le chemin parcouru par le virus lors de sa propagation dans le monde. Mais comme le virus montre peu de changements jusqu'à présent, les réponses ne sont pas claires. "C'est une maladie incroyablement grave. Nous devons comprendre comment il se propage », explique la biologiste Bette Korber (Laboratoire national de Los Alamos), qui étudie également le génome du SRAS-CoV-2. "Parce que le virus ne change que très lentement pendant l'épidémie, les chercheurs font ce qu'ils peuvent et font des propositions qui devraient être considérées comme des déclencheurs à ce stade." Donc pas comme vérité définitive.
Au début de l'épidémie, les chercheurs ont pu tirer des conclusions plus facilement, explique le biologiste Kristian Andersen de l'American Scripps Research Institute. La toute première séquence de début janvier a apporté la réponse à la grande question de base :quel agent causal provoque cette maladie ? Les séquences suivantes étaient presque identiques, ce qui suggère fortement que le virus n'est passé d'un animal à l'autre qu'une seule fois. Si cela s'était produit plusieurs fois, les chercheurs auraient trouvé plus de variation génétique chez les premières personnes infectées.
Pendant ce temps, le SRAS-Cov-2 a commencé à changer. Au fil du temps, des mutations aléatoires apparaissent, qui ne sont pas toutes détectées et corrigées par le système de correction du virus. Sur toute la longueur de son génome, qui contient 30 000 paires de bases, le SRAS-Cov-2 accumule en moyenne une à deux mutations par mois, explique Rambaut. "Cela la rend deux à quatre fois plus lente que la grippe", dit-il. Ces petits changements pourraient théoriquement aider les chercheurs à construire un arbre généalogique phylogénétique.
Cela fonctionne un peu comme une version gigantesque du jeu téléphonique classique auquel les enfants aiment jouer :une personne chuchote une phrase à l'oreille de deux autres personnes, et chacune d'elles la poursuit à son tour à deux autres personnes. Parfois, des erreurs peuvent se produire en cours de route, bien que cela ne se produise certainement pas avec chaque phrase répétée. Pourtant, assez rapidement, de nombreuses versions de la phrase originale surgissent, toutes légèrement différentes les unes des autres. Si vous demandiez ensuite à chacun sur quelle phrase ils ont prononcé, vous pourriez en déduire quelles phrases proviennent de la même chaîne de personnes, et dans quel ordre elles sont issues. Vous pourriez même estimer approximativement le nombre de personnes assises entre toutes ces phrases. Les chercheurs travaillent de manière similaire avec le génome du virus :ils établissent des liens entre différents cas de Covid-19 et estiment s'il pourrait y avoir une propagation non découverte du virus.
Lorsque le deuxième génome du virus a été séquencé dans l'État de Washington (d'un adolescent diagnostiqué avec Covid-19 le 27 février 2020), il ressemblait à une descendance directe du premier génome, prélevé sur un cas plus âgé de six semaines et contenant trois nouvelles mutations . Bedford a tweeté qu'il lui semblait "hautement improbable" que les deux génomes soient entrés par deux points différents. "Je pense qu'il y a déjà une épidémie importante dans l'État de Washington que nous n'avons pas encore découverte", a-t-il écrit. Son analyse s'est avérée juste. Washington a maintenant signalé plus de 1 376 infections, dont 74 mortelles (au 19/03/2020). Des séquences virales supplémentaires semblent confirmer qu'il s'agit bien d'une épidémie mondiale et non de deux sources d'infection distinctes. Donc, cette fois, la conclusion de Bedford était correcte, explique le virologue Rambaut, car elle n'était pas seulement basée sur le génome, mais tenait également compte de l'origine des patients :ils avaient tous deux voyagé à Washington depuis le même comté.
Le génome seul ne suffit plus pour retracer la propagation du virus, mais c'est la meilleure piste dont dispose la science. Malgré la grande quantité de séquences génomiques déjà disponibles, seule une petite partie des deux cent mille dans le monde cas examinés génétiquement. C'est comme dans une pièce où 200 000 personnes passent des appels téléphoniques, vous ne pouvez interroger que 500 personnes.
Étant donné que l'épidémie ne date que de quelques mois, le matériel génétique de la plupart des virus est également très similaire. Cela rend difficile de tirer des conclusions. "Au cours de l'épidémie, nous nous attendons à voir de plus en plus de variations et des lignées plus claires", déclare Neher. "Il sera alors également plus facile d'assembler les pièces du puzzle." Les chercheurs comparent non seulement les génomes pour comprendre la lignée, mais recherchent également des mutations qui pourraient rendre le virus plus dangereux ou modifier son taux de propagation.
Mais ici aussi la prudence est de mise. Dans un article de Jian Lu et ses collègues (Université de Pékin), publié le 3 mars dans la revue National Science Review 103 génomes de virus ont été analysés. Les auteurs précisent que les virus peuvent être divisés en deux types, S et L, qui diffèrent l'un de l'autre principalement par une mutation. Étant donné que 70 % du génome séquencé du SRAS-CoV-2 appartient au type L le plus récent, les auteurs concluent que cette nouvelle variante est plus agressive et se développe plus rapidement. Mais Rambaut soutient que les preuves manquent. Les auteurs auraient "vu les deux branches et conclu que l'une est plus grande, [donc le virus] doit être plus dangereux ou plus transmissible", dit-il. Mais ce n'est pas parce qu'un virus s'exporte et provoque une épidémie majeure ailleurs qu'il se comporte différemment :"Cela pourrait aussi être une pure coïncidence si l'une des deux branches est plus grande que l'autre". Certains scientifiques ont donc demandé aux auteurs de retirer leur publication. "De toute évidence, les affirmations qui y sont faites ne sont pas fondées et comportent le risque qu'une désinformation dangereuse puisse se propager à un moment crucial de l'épidémie", écrivent quatre scientifiques de l'Université de Glasgow dans leur réponse à
La plupart des changements dans le matériel héréditaire n'ont aucune influence sur le comportement du virus, explique le virologue allemand Drosten. La seule façon de confirmer qu'une mutation a effectivement un impact sur le comportement du virus est d'examiner ce virus dans une culture cellulaire ou un modèle animal, puis de prouver que l'agent pathogène, par exemple, pénètre mieux dans les cellules ou est plus contagieux. De plus, si un virus mute en un trait important, cela peut aussi se produire dans deux directions :il peut devenir à la fois plus dangereux et moins dangereux. En 2018, l'équipe de Drosten a publié une étude qui a montré qu'au début de l'épidémie de SRAS de 2002 et 2003, le virus a perdu une petite partie de son génome, à savoir 29 paires de bases dans un gène. Lorsque les chercheurs ont rajouté les paires de bases au matériel génétique en laboratoire, le virus a recommencé à mieux se multiplier dans différents modèles de culture cellulaire.
Il peut sembler étrange qu'une mutation qui atténue le virus persiste. Mais c'est exactement ce qui peut arriver lorsqu'un agent pathogène commence à peine à pénétrer dans la population humaine et à ne pas entrer en concurrence avec des souches qui n'ont pas de mutations, explique Drosten. "Malheureusement, le nouveau coronavirus n'a pas cette 'suppression'." Du moins, cela semblait être le cas jusqu'à présent. Cependant, le 12 mars, des chercheurs de Singapour ont publié une étude ce qui montre que dans la même partie du matériel génétique, un morceau de 382 paires de bases manque dans les séquences virales des patients de l'épidémie locale. Il est probable que cette suppression ait pu affaiblir le virus à Singapour, comme ce fut le cas avec le SRAS. Cela a peut-être même contribué à maîtriser l'épidémie à Singapour. Mais tant qu'il n'y a pas de données solides du laboratoire, cela reste spéculatif. Et nous devons être très prudents avec les spéculations, en particulier lorsqu'il s'agit de matériel génétique d'agents pathogènes.
