Sur la mutation des virus : coronavirus et autres espèces

Virus, mutations, souches, ces trois mots sont aujourd'hui sur toutes les lèvres. La pandémie de coronavirus, qui a englouti la quasi-totalité de la planète, nous a amenés à nous demander d'où viennent les maladies qui changent radicalement la vie de l'humanité.

Au cours des seules vingt-deux années du XXIe siècle, nous avons connu cinq épidémies qui ont posé un sérieux défi à la médecine mondiale. Chacun d'eux est causé par des virus, mais ce qui est surprenant, c'est qu'après un certain temps, les virions (particules virales) reviennent, mais sous une forme structurelle légèrement modifiée. Ainsi en 2002-2003, 27 pays du monde ont fait face à une épidémie de SRAS, dont plus de 800 patients sont morts. Et ce n'était que le début, car l'humanité attendait encore:

  • grippe porcine A / H1N1 en 2009-2010 - le taux de mortalité a atteint près de 19 000 personnes;
  • Influenza aviaire H5N1 et H7N9 2003-2017 – plus de 450 cas sont décédés;
  • Le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) est une infection virale respiratoire aiguë causée par le coronavirus pathogène humain MERS-CoV. Le taux de mortalité est relativement faible - 430 patients en 2012-2015;
  • fièvre hémorragique Ebola, en 2014-2016 et a fait 11 300 morts;
  • COVID-19 est la pandémie actuelle causée par la propagation du coronavirus SARS-CoV-2. Prendre 5,6 millions de vies.

Il est facile de voir que certaines désignations de virus ont quelque chose en commun. Ce n'est pas surprenant, car ils peuvent être causés par des virus mutés du même type. Essayons de comprendre ce qu'est une mutation virale et pourquoi cela se produit.

Qu'est-ce qu'un virus, sa structure et ses caractéristiques

Le monde des micro-organismes est représenté par plusieurs espèces distinctes, chacune étant fondamentalement différente des autres. Les virus appartiennent à ce groupe, bien qu'ils aient leurs propres caractéristiques qui ne sont pas caractéristiques du reste des représentants du monde animal et végétal invisibles à l'œil nu. Premièrement, ils n'ont pas de structure cellulaire ni de systèmes de formation de protéines. Deuxièmement, ils ont un cytotropisme prononcé et un parasitisme intracellulaire.

Les scientifiques qui étudient les virus ont calculé qu'il existe plus de 10 de ces micro-organismes sur Terre. Ils ont des formes, des tailles et des cycles de vie différents, mais plusieurs propriétés unissent tous les virus:

  • la présence d'une capside - une structure protéique protectrice;
  • génome, composé d'ADN ou d'ARN et situé à l'intérieur de la capside;
  • supercapside - une coquille qui recouvre la capside, mais elle n'est pas présente dans tous les types de virus.

Lorsqu'un virus pénètre dans une cellule hôte, il commence à se multiplier rapidement. En conséquence, de nombreuses copies de l'agent causal de la maladie apparaissent, qui affectent ensuite d'autres cellules du corps.

Dans le processus de reproduction et de transmission du virus, il y a parfois un changement dans le matériel génétique qui se trouve dans le génome. C'est ce qu'on appelle une mutation.

Plus les virus circulent et se répliquent plus souvent, plus le risque d'apparition de nouvelles souches est grand.

Une telle mutation peut créer des virus qui s'adaptent plus facilement à l'environnement extérieur, ont une contagiosité élevée et provoquent des symptômes et une évolution de la maladie radicalement différents. Ce processus s'appelle l'évolution.

Les principales causes des mutations virales

Chaque année, de nouvelles souches d'infections virales apparaissent dans le monde. Cela s'explique par l'évolution des virus, qui se produit très rapidement et peut se produire de deux manières:

  • recombinaison: dans ce cas, les micro-organismes infectent la même cellule et échangent du matériel génétique avec l'un l'autre;
  • mutation: une modification de la séquence des chaînes d'ADN ou d'ARN se produit au sein même du virus.

La recombinaison est inhérente au virus de la grippe, car il possède huit segments d'ARN à la fois, chacun portant d'un à plusieurs gènes. Lorsque deux souches différentes du même agent pathogène pénètrent dans l'organisme, de nouveaux micro-organismes avec des segments mixtes sont produits.

La mutation produit également de nouvelles souches, mais le processus est très différent. Pour l'émergence d'une nouvelle souche, une infection simultanée par deux agents pathogènes différents n'est pas nécessaire, car tous les changements se produisent lorsque le virus est copié. On sait que les virus à ADN changent beaucoup moins fréquemment que l'ARN. Les scientifiques expliquent cette caractéristique avec une différence importante: pour les virus à ADN, en cours de copie, ils ont besoin d'ADN polymérase, une enzyme qui pénètre dans les cellules hôtes. C'est elle qui détecte et corrige les erreurs, empêchant l'émergence de virus modifiés, mais les virions sont parfois capables de contourner ce mécanisme.

L'ARN polymérase impliquée dans la réplication des virus à ARN n'a pas cette capacité, donc aucune correction n'a lieu. En conséquence, la probabilité d'émergence de nouvelles souches de virus est élevée.

Les maladies virales avec plusieurs types de souches ne sont en fait pas si nombreuses. Les mutations les plus célèbres et les plus courantes surviennent dans la grippe, le VIH, le coronavirus. Par exemple, pendant toute l'existence du SRAS-CoV-2, treize formes différentes se sont formées. La pandémie de COVID-19 a commencé par une forme découverte en décembre 2019 dans la ville chinoise de Wuhan.

Conséquences de la mutation virale

La mutation est-elle bonne ou mauvaise? Il est impossible de répondre à cette question sans équivoque, car dans chaque cas, le résultat est différent. Pour certaines maladies, la mutation des virions devient une opportunité de «se sentir» encore plus à l'aise dans le corps, tandis que pour d'autres, elle conduit au fait que les patients tombent facilement malades et se rétablissent rapidement.

Dans l'infection par le VIH, la mutation génétique pour former de nouvelles souches est l'une des principales causes de résistance aux médicaments. Le fait est que pour bloquer la réplication du VIH, on utilise un inhibiteur de la transcriptase inverse dont le mécanisme d'action est de se combiner avec cette enzyme dans le virus. Sans sa participation, le virion ne peut pas copier le génome, mais certaines particules virales mutent précisément dans le gène de la transcriptase inverse, de sorte que le médicament ne fonctionne pas sur elles. À cette fin, pour le traitement du VIH, une thérapie combinée de plusieurs médicaments qui affectent différents cycles de développement du virus est utilisée.

Influence sur la détection du virus et le processus de vaccination

La mutation, qui entraîne de nouvelles souches, pose de sérieux défis pour les diagnostics de laboratoire. Il est important que les nouveaux formulaires ne sortent pas du cadre des méthodes d'identification utilisées aujourd'hui. Le réseau mondial de laboratoires de l'OMS a mis en place un groupe de travail pour étudier l'évolution du SRAS-CoV-2. Ses représentants prélèvent des échantillons de patients présentant de nouveaux symptômes atypiques et les envoient pour des recherches plus approfondies. De telles démarches permettent de suivre l'émergence de nouvelles souches, leur impact sur l'homme et l'efficacité des médicaments sur les nouvelles formes.

À ce jour, le diagnostic du coronavirus est effectué par des méthodes efficaces à 100 %, car il est déterminé par les gènes RdRp (ORF1ab) et N, qui ne mutent pas du tout.

La situation avec la vaccination est un peu plus compliquée : une nouvelle souche de coronavirus « omicron » est apparue il y a quelques mois, portant un coup aux efforts des scientifiques et médecins qui ont développé des vaccins contre le COVID-19. Bien que moins dangereux pour la santé que les formes précédentes, il s'interroge sur l'efficacité de la vaccination. Ainsi, les tests du vaccin Pfizer ont révélé qu'il ne protège contre l'omicron que de 22,5 %. Cette conclusion a été tirée par les experts de l'Institut Africain de Recherche sur la Santé à Durban (Afrique du Sud). Pour ce faire, ils ont prélevé des échantillons de plasma sanguin sur 12 patients vaccinés tombés malades de cette forme particulière de coronavirus. L'étude était basée sur la détermination des anticorps neutralisants dans le corps. Dans le même temps, ils ont émis l'hypothèse que le vaccin faciliterait l'évolution de la maladie, protégerait contre la survenue de complications.

Dans le passé, l'efficacité de la vaccination avec un médicament biotechnologique était évaluée par des scientifiques britanniques. Leurs résultats étaient plus optimistes: une troisième dose de vaccins à ARNm de Pfizer et AstraZeneca a augmenté de 75 % les défenses de l'organisme contre l'omicron.

Mais tout n'est pas si pessimiste. Malgré une augmentation du nombre de patients atteints du coronavirus de la souche Omicron, il y a peu d'hospitalisations parmi les vaccinés. Bien sûr, le déclenchement de la pandémie est toujours à venir, mais des prévisions optimistes ont été faites: l'évolution du SRAS-CoV-2 est très probablement en voie d'achèvement. Le but du virus n'est pas de tuer une personne et de mourir lui-même, mais de poursuivre son cycle de vie, pour lequel il doit muter en une forme plus faible.

Il est peu probable que le COVID-19 disparaisse complètement de nos vies. Mais son apparition annuelle pendant la saison des maladies respiratoires avec des symptômes plus légers ne sera pas si dangereuse. Ainsi, la mutation des virus peut être un processus positif.

Sources
  1. Site Internet du ministère de la Santé de la région de Moscou. – Epidémies du 21e siècle: 5 virus dangereux de l'histoire récente.
  2. Encyclopédie pharmaceutique. - Virus.
  3. Portail Internet « Hitech ». – Les scientifiques ont calculé le nombre de virus sur Terre. Il y en a plus qu'il n'y a d'étoiles dans l'univers.
  4. Site Web de la Khan Academy. – Introduction aux virus.
  5. Portail d'actualités « Liga. Affaires". – Évolution du coronavirus: pourquoi le virus mute et comment diagnostiquer de nouvelles souches.
  6. Wikipédia - Souches de SRAS-CoV-2. Tableau croisé dynamique.
  7. Site Web de la Khan Academy. – Évolution des virus.
  8. Publication du réseau « Forbes.ru ». – Le vaccin de Pfizer contre la souche Omicron a été estimé efficace à 23 %.
  9. Portail d'information « Gazeta.ru ». - L'infectiologue a parlé de prévisions optimistes pour la souche Omicron.