Une étude propose la première preuve d'une base génétique expliquant pourquoi certaines personnes ne présentent aucun symptôme de la COVID-19

«Une étude propose la première preuve d'une base génétique expliquant pourquoi certaines personnes ne présentent aucun symptôme de la COVID-19», source article de Mary Van Beusekom paru le 20 juillet 2023 dans CIDRAP News.

Une mutation génétique courante peut être la raison pour laquelle certaines personnes ont la COVID-19 mais ne présentent aucun symptôme, selon une étude dirigée par l'Université de Californie de San Francisco (UCSF) et publiée dans Nature.

Les chercheurs ont noté qu'au moins 20% des personnes infectées par le virus de la COVID-19 ne se sentent jamais malades. «Bien que la plupart des efforts mondiaux se soient concentrés sur les maladies graves de la COVID-19, l'examen de l'infection asymptomatique offre une opportunité unique d'examiner les caractéristiques immunologiques précoces qui favorisent une clairance virale rapide», ont-ils écrit.

L'équipe, qui comprenait également des scientifiques de l'Université La Trobe en Australie, d'autres chercheurs américains et un scientifique britannique, a recruté 29 947 personnes avec des données de génotypage à haute résolution de l'antigène leucocytaire humain (HLA) dans une étude sur smartphone pour surveiller les symptômes et les résultats de la COVID-19 de février 2020 à avril 2021. Ils ont également analysé les cellules de ceux qui avaient le variant génétique HLA9-B*15:01 qui avaient donné du sang plusieurs années avant la pandémie.

Les chercheurs ont émis l'hypothèse qu'une mutation HLA pourrait être la raison pour laquelle certaines personnes infectées sont capables d'esquiver les symptômes de la COVID-19 en éradiquant rapidement le virus. L'étude s'est concentrée sur 1 428 personnes non vaccinées qui ont été testées positives pour le SRAS-CoV-2.

Les gènes HLA codent pour des protéines que le système immunitaire utilise pour identifier les cellules saines et celles infectées par des bactéries ou des virus.

Le système immunitaire est prêt à reconnaître le SARS-CoV-2

Sur les 29 947 participants, 136 (0,45%) étaient asymptomatiques pendant au moins 2 semaines avant et après un résultat positif. Le test de deux groupes indépendants pour un lien entre cinq emplacements HLA génomiques avec l'évolution de la maladie a révélé une forte relation entre HLA-B*15:01 et l'infection asymptomatique.

Cette mutation, trouvée chez environ 10% de la population, a été détectée chez 20% des participants à l'étude qui ne sont jamais tombés malades, contre 9% de leurs homologues malades. Les participants qui portaient deux copies du variant génétique étaient plus de huit fois plus susceptibles de ne présenter aucun symptôme. Les facteurs de risque de la COVID-19 sévère (par exemple, l'âge avancé, la présence de maladies chroniques telles que le diabète) ne semblaient pas affecter le statut asymptomatique.

Les personnes atteintes de la mutation avaient des lymphocytes T à mémoire (un type de globules blancs) contre une certaine particule du SRAS-CoV-2. En d'autres termes, ceux qui n'ont pas été exposés au SRAS-CoV-2 avaient déjà été exposés à des virus similaires et avaient développé une mémoire immunologique contre cette particule.

Virus éliminé avant l'apparition des symptômes

«Nous avons émis l'hypothèse que leur système immunitaire pourrait réagir si rapidement et puissamment que le virus a été éliminé avant de provoquer des symptômes», a déclaré le co-auteur principal Jill Hollenbach de l'UCSF, dans un communiqué de presse de l'Université de Caroline du Nord. «C'est comme avoir une armée qui sait déjà quoi chercher et qui peut dire par l'uniforme que ce sont les méchants.»

La plupart des cellules T réactives avaient un phénotype mémoire, étaient multifonctionnelles et réagissaient de manière croisée à un peptide dérivé de coronavirus saisonniers. «Ainsi, même si les méchants changeaient d'uniforme, l'armée serait toujours en mesure de les identifier par leurs bottes ou peut-être un tatouage sur leurs bras», a déclaré Danillo Augusto de l'Université de Caroline du Nord, dans le communiqué. «C'est ainsi que notre mémoire immunologique fonctionne pour nous maintenir en bonne santé.»

L'étude des réponses immunitaires «pourrait nous permettre d'identifier de nouvelles façons de promouvoir la protection immunitaire contre le SRAS-CoV-2 qui pourraient être utilisées dans le développement futur de vaccins ou de médicaments», a déclaré la co-auteur principal Stephanie Gras de l'Université La Trobe, un communiqué de presse de l'UCSF.

Un an d'évolution du SARS-CoV-2

«Un an d'évolution du SARS-CoV-2», source Microbiology Society.

Le 15 avril 2021, des chercheurs ont publié un examen approfondi des mutations du SARS-CoV-2 qui ont eu lieu au cours de l'année écoulée dans le Journal of General Virology. La revue discute des résultats de plus de 180 articles de recherche et suit les changements qui ont eu lieu dans le génome du SARS-CoV-2 et les variants qui en ont résulté.

Un certain nombre de variants du SARS-CoV-2 ont émergé d'hôtes immunodéprimés, selon l'étude. On pense que les variants préoccupants, y compris B.1.1.7 (encore appelé variant anglais -aa), un variant identifié pour la première fois dans le Kent, étaient le résultat d'une infection à long terme chez des personnes dont le système immunitaire était affaibli.

Des infections persistantes chez les personnes immunodéprimées peuvent entraîner une mutation plus fréquente du virus car le système immunitaire de la personne ne peut pas éliminer le virus aussi rapidement que le système immunitaire d’une personne en bonne santé.

Les auteurs, Professeur Wendy Barclay, Dr Thomas Peacock, Professeur Julian Hiscox et Rebekah Penrice-Randal expliquent l'importance de surveiller les changements génétiques dans le SARS-CoV-2 pour le contrôle futur du virus: «Alors que de plus en plus de variants apparaissent, nous nous avons une meilleure image de leurs similitudes et différences partagées et pouvons mieux prédire à quoi ressembleront les autres nouveaux variants. Rassembler toutes ces informations nous aidera également à concevoir des vaccins booster qui protègent contre autant de variants que possible ou à concevoir des diagnostics ciblés», ont-ils déclaré.

Leur revue examine où les mutations se sont produites, quelle partie du virus elles affectent et comment les variants résultants pourraient avoir un impact sur les efforts de vaccination. Selon les auteurs, des mutations dans le SARS-CoV-2 sont attendues, car le virus s'adapte à l'homme. «Le séquençage des coronavirus humains saisonniers n'a pas été fait à une échelle comme le SARS-CoV-2, en particulier lorsqu'ils se seraient initialement propagés chez l'homme. Le SARS-CoV-2 est au début de son voyage chez l'homme alors que d'autres coronavirus humains existent, dans certains cas, depuis de nombreuses décennies», ont-ils dit.

Des variants avec des mutations identiques ou similaires ont émergé indépendamment dans différents pays: «Le SARS-CoV-2 est probablement encore en train de trouver son chemin chez l'homme en termes d'infection et de transmission optimales. L'ampleur de l'épidémie et les efforts massifs de séquençage permettront d'identifier des mutations concomitantes; fondamentalement, le virus subit les mêmes types de pressions de sélection où que vous soyez dans le monde, et l'épidémie a été semée par le même virus d'origine», ont expliqué les auteurs.

Les mutations présentant un intérêt particulier comprennent celles de la protéine de pointe (spike protein). Cette protéine permet au virus de pénétrer dans les cellules hôtes et est la cible principale du système immunitaire, y compris l'immunité générée par tous les vaccins actuels contre le SARS-CoV-2.

Des mutations dans le gène qui code pour la pointe pourraient changer la forme de la protéine, lui permettant de ne plus être reconnue par le système immunitaire. Parce que cette protéine est si importante pour l'entrée du SARS-CoV-2, les mutations favorables ont plus de chances de réussir et de créer de nouvelles variants dominants du virus.

Les changements qui donnent un avantage au virus peuvent rapidement devenir dominants. Par exemple, une mutation, nommée D614G, a été trouvée dans 80% des virus SARS-CoV-2 séquencés quatre mois seulement après sa première détection. Désormais, les virus sans la mutation D614G ne sont couramment observés que dans certaines régions d'Afrique.

Une autre mutation, N501Y, se trouve dans le variant B.1.1.7 du SARS-CoV-2. On pense que cette mutation est le résultat de l'infection d'un individu immunodéprimé et peut contribuer à rendre le virus plus contagieux. Les infections avec ce variant ont un taux de mortalité plus élevé. Au Royaume-Uni, B.1.1.7 est devenu le variant dominant en trois mois et est désormais responsable de plus de 90% des infections dans le pays.

Les mutations significatives des protéines de pointe discutées dans la revue comprennent:

D614G

En février 2020, une mutation a été détectée dans la protéine de pointe du SARS-CoV-2 et nommée D614G. Cette mutation rend le SARS-CoV-2 plus infectieux, mais ne rend pas le virus plus dangereux. Cette augmentation de l'infectiosité a conduit à un avantage significatif en termes de fitness et en quatre mois, 80% des virus SARS-CoV-2 séquencés dans le monde se sont révélés porteurs de la mutation. Aujourd'hui, seules certaines parties de l'Afrique ont des virus en circulation sans la mutation D614G.

Malgré les préoccupations initiales, le D614G n'a pas d'effet sur l'efficacité du vaccin et dans certains cas, les virus avec la mutation D614G sont plus facilement éliminés par les anticorps contre le SARS-CoV-2.

Y435F

À la mi-2020, les rapports sur le vison infecté par les humains sont devenus fréquents. Chez le vison, la protéine de pointe du virus a généralement développé deux mutations appelées Y435F et N501T. Ces mutations permettent une liaison plus forte du virus aux cellules réceptrices humaines. Des virus porteurs de ces mutations ont été trouvés dans un groupe d'infections humaines au Danemark, dont on pense qu'elles proviennent du vison. Fait inquiétant, ce variant était capable d'infecter des personnes qui avaient déjà été infectées par le SARS-CoV-2 et dont on pensait qu'elles avaient une certaine immunité contre le virus. En conséquence, 17 millions de visons ont été abattus.

La mutation Y435F se serait également développé chez une personne immunodéprimée, probablement à la suite d'une infection chronique par le virus lui permettant de s'adapter.

N501Y

En décembre 2020, un variant hautement transmissible du virus a été isolée dans le Kent, au Royaume-Uni. Ce variant, nommé B.1.1.7, contenait une mutation dans la protéine de pointe appelée N501Y. Non seulement cette mutation rend le virus plus contagieux, mais il a également été constaté qu'il avait un taux de mortalité plus élevé. Au Royaume-Uni, B.1.1.7 est désormais le variant dominant et est responsable de plus de 90% des cas d'infection.

La mutation N501Y s'est avérée avoir peu d'effet sur l'immunité à la fois contre les vaccins et les infections antérieures.

E484K

La mutation de protéine de pointe E484K est apparue ces derniers mois, une fois en Afrique du Sud et au moins deux fois au Brésil. Les variants avec la mutation de E484K sont capables d'échapper au système immunitaire des individus vaccinés et précédemment infectés.

On pense que cette mutation était due à des niveaux élevés d'immunité de la population, ce qui a conduit des mutations dans la protéine de pointe à échapper au système immunitaire. Au Brésil, il y a eu plusieurs rapports de personnes de la santé et d'autres personnes ayant des anticorps contre le SARS-CoV-2 qui ont été réinfectés avec des variants ayant le mutant E484K, ce qui soulève des inquiétudes quant à la protection vaccinale contre ce variant.

La revue examine également les mutations qui modifient d'autres parties du virus, telles que ORF8, une protéine accessoire dont on pense qu'elle supprime le système immunitaire de l'hôte. On a découvert que les virus avec une délétion dans le gène qui code pour ORF8 provoquent une maladie clinique moins grave.

Les auteurs de la revue ont appelé à une intensification des efforts mondiaux pour surveiller les mutations du SARS-CoV-2. Actuellement, le Royaume-Uni et le Danemark effectuent un séquençage disproportionné du génome du SARS-CoV-2. Une surveillance régulière du virus permet une identification précoce des variants émergentes et permet aux chercheurs d'identifier les mutations associées.

«Bien que la surveillance génomique en Europe et aux États-Unis soit assez forte, il devient clair que dans de vastes régions du monde, nous n'avons tout simplement aucune idée des variants qui circulent. Celles-ci commencent à apparaître en Europe sous forme d'importations ou d'épidémies communautaires. Une meilleure surveillance dans un plus large éventail de pays nous permettrait de mieux évaluer les risques à quoi pourrait ressembler la prochaine étape de la pandémie», ont dit les auteurs. «Si nous voulons surveiller l'émergence, la propagation et l'importation en cours de mutants potentiels pour échapper à un vaccin, nous devons poursuivre cet effort ou risquer de nouvelles vagues de pandémie et l'échec du vaccin. De plus, comprendre l'épidémiologie génomique du virus le plus tôt possible nous permettra de développer rapidement des rappels de vaccins mis à jour.»

Le professeur Alain Kohl, rédacteur en chef du Journal of General Virology a dit: «L'émergence des variants du SARS-CoV-2 est l'un des grands défis de la pandémie en cours. Cet article de synthèse résume nos connaissances et notre compréhension actuelles de l'évolution du virus, ainsi que de ses conséquences, par exemple en termes de vaccination. Il est d'un grand intérêt pour quiconque souhaite en savoir plus sur l'histoire de ce virus et sur ce que l'avenir peut nous réserver.»

Comment le virus du vaccin antipoliomyélitique devient peut devenir occasionnellement dangereux

«Comment le virus du vaccin antipoliomyélitique devient parfois dangereux», source Michigan Medicine.

L'étude génétique du vaccin vivant pourrait contribuer aux efforts d'éradication.

Alors que le monde se remet de la propagation du SRAS-CoV2, le nouveau coronavirus derrière le COVID-19, un fléau beaucoup plus ancien et déjà redouté - le poliovirus - est sur le point d'être complètement éradiqué. Les vaccins contre la polio, mis au point par Jonas Salk et Albert Sabin au milieu des années 1950, ont annoncé l'élimination de la polio aux États-Unis, sauvant d'innombrables enfants d'une paralysie soudaine et de la mort. Dans les pays en développement, cependant, des flambées de poliovirus surviennent encore de manière sporadique, conséquence ironique du vaccin antipoliomyélitique lui-même.

Le vaccin antipoliomyélitique est de deux types: le vaccin Salk, fabriqué avec un virus tué et le vaccin Sabin, fabriqué avec un virus vivant mais affaibli ou atténué. Le vaccin Sabin présente plusieurs avantages pour une utilisation dans les pays en développement, notamment le fait qu'il n'a pas besoin d'être conservé au froid et, en tant que vaccin oral, il ne nécessite pas d'aiguilles. Cependant, parce qu'il contient un virus de la polio vivant, quoique affaibli, ce virus est capable d'évoluer vers des formes plus virulentes et de provoquer des épidémies des mois à des années après une campagne de vaccination.

Dans un nouvel article, Adam Lauring du département de microbiologie & d'immunologie et de la division des maladies infectieuses et une équipe collaborative décrivent une étude entreprenante qui leur a permis de voir l'évolution du virus vaccinal dans un plus forme dangereuse en temps réel.

«La plupart des flambées de virus de la polio de type 2 sont causées par le vaccin. Ensuite, vous avez un problème où notre meilleure arme est le même vaccin, donc vous combattez le feu par le feu», dit Lauring.

Dans un effort pour comprendre la biologie de base du poliovirus et comment il se réplique, le laboratoire de Lauring a saisi l’occasion de s’appuyer sur une étude antérieure sur une nouvelle campagne de vaccination au Bangladesh semi-rural. Cette étude, dirigée par Mami Taniuchi de l'Université de Virginie et Michael Famulare de l'Institute for Disease Modeling de Seattle, Washington, avec une équipe du Centre international de recherche sur les maladies diarrhéiques au Bangladesh, ont suivi les foyers où les enfants étaient vaccinés avec le virus vivant atténué, collectant chaque semaine des échantillons de selles de chaque membre du foyer. Le virus contenu dans ces échantillons a ensuite été analysé génétiquement.

«Il y a beaucoup de travail en cours pour essayer de comprendre comment le virus passe à nouveau de atténué à virulent», déclare Lauring. «Ce que nous ne savons pas, c’est ce qu’il fait au cours de ces premières semaines ou premiers mois. C'était l'occasion de voir ces premières étapes.»

L'équipe a pu confirmer trois mutations critiques qui ont été déduites par les chercheurs précédents comme étant nécessaires pour que le virus redevienne virulent, identifiant pour la première fois le taux de mutation de ces gènes d'une semaine à l'autre. Ils ont également découvert que le virus de la polio atténué évolue extrêmement rapidement chez les hôtes; beaucoup plus rapide que ce qui est généralement observé avec d'autres virus sur ces courtes échelles de temps.

«De nombreuses mutations ont été sélectionnées parce qu'elles ont aidé le virus à devenir un meilleur virus», explique Lauring. Il note que cela pourrait être un élément essentiel pour la surveillance des maladies. Les eaux usées pourraient être analysées pour détecter les signes de ces types de mutations, servant de système d'alerte précoce d'une épidémie potentielle.

Le travail a également révélé une bonne nouvelle: alors que le virus excellait à évoluer au sein d'une personne, ces changements n'étaient pas facilement transmis d'une personne à l'autre.

«Pour toute l'évolution qui se produit chez une personne, la transmission tend à freiner cela et ralentit vraiment les choses», dit Lauring.

Pourtant, de temps en temps, un virus amélioré parvient à un nouvel hôte et prend pied, déclenchant la maladie. L'espoir, explique Lauring, est que ce travail «informera d'une meilleure manière de bricoler le vaccin afin que vous ayez moins d'inconvénients et que vous mainteniez toujours ses avantages – ce qui en fait actuellement un vaccin très efficace».

Cette étude a été financée par des financements de la Fondation Bill et Melinda Gates et du Burroughs Wellcome Fund.

Référence

The early evolution of oral poliovirus vaccine is shaped by strong positive selection and tight transmission bottlenecks. Cell Host & Microbe.

Des chercheurs zurichois font évoluer la méthode Crispr/Cas dite des « ciseaux moléculaires »

Les gènes et les protéines dans les cellules interagissent de nombreuses manières. Chaque point représente un gène, les connexions de leurs interactions. Avec la nouvelle méthode, il est possible pour la première fois d'influencer de manière biotechnologique des réseaux de gènes entiers en une seule étape. (Graphique: ETH Zurich / Carlo Cosimo Campa)

Des chercheurs zurichois font évoluer la méthode Crispr/Cas dite des « ciseaux moléculaires », source ATS/AGIR.

Il est désormais possible de modifier simultanément des dizaines, voire des centaines de gènes dans une cellule.

La première publication sur Crispr/Cas remonte à 2012. Depuis, la méthode s'est imposée en recherche biologique fondamentale et dans d'autres domaines, comme la sélection des plantes pour l'agriculture. Crispr/Cas permet de supprimer, remplacer ou modifier certains gènes de manière relativement simple et rapide dans les cellules. 

Depuis quelques années, les chercheurs peuvent aussi augmenter ou réduire l'activité de certains gènes, a indiqué aujourd’hui l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) dans un communiqué.

Jusqu'ici, les chercheurs ne pouvaient intervenir que sur un gène à la fois par cellule, dans de rares cas sur deux ou trois simultanément, voire sept, le record actuel en la matière. Or certains processus cellulaires et facteurs de risque de maladies impliquent des dizaines de gènes, et la communauté scientifique était à la recherche d'une « mise à niveau » des ciseaux génétiques.

C'est ce que propose l'équipe de Randall Platt, du Département des biosystèmes de l'EPFZ à Bâle dans la revue Nature Methods. 

L'expérience décrit la modification d'une cellule à 25 endroits différents du génome. Selon le professeur, ce nombre peut même être augmenté, à plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de gènes. « Grâce à ce nouvel outil, nous pouvons mettre en pratique ce dont nous ne pouvions auparavant que rêver », dit-il, cité dans le communiqué.

La génétique chez la souris, plus que l'environnement, influence le microbiome intestinal

« La génétique chez la souris, plus que l'environnement, influence le microbiome », source ASM News.

La génétique a un impact plus important sur le microbiome que l'environnement de la naissance maternelle, du moins chez la souris, selon une étude publiée cette semaine dans Applied and Environmental Microbiology.

La naissance vaginale, connue pour transférer le microbiote à un nouveau-né, n'a pas réussi à laisser une empreinte microbienne durable sur la progéniture.

« L'effet puissant de la génétique, comparé à l'environnement, était surprenant », a déclaré Yechezkel Kashi, responsable du laboratoire de génomique appliquée et de microbiologie du Technion, l’Institut de technologie israélien.

« C'était également décevant, car cela suggérait que les avantages des probiotiques pouvaient durer aussi longtemps qu’on les prenait. »

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont déterminé les microbiomes de deux souches différentes de souris de laboratoire, des souris noires (C57BL/6J) et les souris blanches (BALB/c). Les chercheurs ont ensuite croisé les souris noires et blanches. Dans un ensemble de croix, la mère était noire, tandis que dans l'autre, elle était blanche. Dans les deux cas, la progéniture était de la même nuance de gris et avait une génétique similaire, quel que soit le parent noir et le blanc.

Les croisements ont été menés parce que chez les mammifères, lors de la naissance, les mères transfèrent les microbes de leurs canaux de naissance à la progéniture. Ainsi, lors de la naissance, les mères noires et les mères blanches transmettraient un microbiote différent à leur progéniture. L'influence de l'environnement maternel sur les microbiomes de la progéniture s'est avérée triviale. Les microbiomes de la progéniture étaient semblables les uns aux autres, que leur mère soit noire ou blanche, ce qui montre que l’ensemencement maternel pendant la naissance n’a pas eu lieu.

Une troisième expérience a analysé une influence environnementale différente - la source d’aliments - sur le microbiome. Dans cette expérience, les souris noires et les souris blanches ont été maintenues ensemble.

« Les souris sont des coprophages », a expliqué la coauteure Hila Korach-Rechtman, chercheur au laboratoire de génomique appliquée et de microbiologie au Technion, Haïfa, Israël. « Elles mangent les excréments et, en captivité, elles mangent les excréments de leurs compagnons de cage. » Étant donné que les excréments contiennent le microbiome, lors de cette expérience, des souris blanches ont été exposées à des microbes de souris noires, et vice-versa.

Cela a fait une différence dans les microbiomes, mais cette différence n'a persisté que tant que les souris ont occupé les mêmes cages. Une fois que les différentes souches de souris ont été séparées, leurs microbiomes sont revenus à leur composition d'origine, a déclaré le Dr Korach-Rechtman.

« De toute évidence, nous ne pouvons pas laisser entendre que le même modèle s'appliquerait aux humains », a déclaré le Dr Kashi. Néanmoins, d'autres preuves soutiennent cette hypothèse. Des études ont montré que, chez la souris comme chez l'homme, certains loci génétiques, ou gènes, sont en corrélation avec des espèces microbiennes spécifiques.

Les variations génétiques pourraient influencer le microbiome intestinal à travers des mécanismes tels que « des différences dans la structure intestinale de la muqueuse… des différences de métabolisme telles que la sécrétion d'acides biliaires… une activité de récepteur potentiellement olfactif… et des peptides antimicrobiens et d'autres déterminants génétiques du système immunitaire », ont écrit les chercheurs.

Pour analyser l’influence de la souche maternelle et de la coprophagie, les chercheurs ont recueilli les excréments de différentes lignées de souris apparentées et analysé leurs microbiomes à l’aide de l’extraction et du séquençage de l’ADN, ainsi que d’une analyse bioinformatique des séquences obtenues.

La conclusion des deux expériences, la génétique a eu une influence majeure sur le microbiome. L'environnement maternel et la coprophagie n'avaient qu'une influence mineure.

Commentaire. Il va de même pour des produits alimentaires simples tels que les yaourts ; si cela fonctionnait sur notre tube digestif et notre microbiome, il suffirait d’une seule prise, mais l’effet, si effet il y a, ne dure que si vous en consommez régulièrement, et au final, le marketing des entreprises alimentaires aiment cette consommation régulière … de là à déconstruire le rôle des probiotiques, il n’y a qu’un pas …