The virulence of Omicron is not linked to the RBD of the spike

Nous sommes actuellement au cœur de la 5^ème vague de la pandémie de COVID-19. Elle est marquée par un nombre de contaminations qui n’avait jamais été atteint depuis le début de l’épidémie. Si le début de la vague a été causé par le variant Delta (indien), il a été très rapidement remplacé par le variant Omicron. Ce dernier apparaît encore plus contagieux que Delta, pourtant déjà bien plus transmissible que la souche d’origine de Wuhan. Mais il est surtout caractérisé par de nombreuses mutations, bien plus importantes que celles des variants ayant émergés jusqu’ici. Un grand nombre d’entre elles (23 précisément) est situé dans la protéine Spike, protéine de surface du virus, particulièrement dans le domaine RBD (pour « Receptor Binding Domain »), domaine de liaison au récepteur cellulaire ACE2, permettant l’entrée du virus dans la cellule qu’il infecte. La haute transmissibilité du variant Delta s’expliquait par un taux de réplication plus important et une entrée plus efficace dans la cellule. Dans cet article, des chercheurs chinois (Chinese Academy of Sciences of Beijing, University of Science and Technology of Shenzhen) ont cherché à comprendre pourquoi le variant Omicron est encore plus transmissible que le variant Delta en étudiant l’affinité du domaine RBD avec le récepteur cellulaire ACE2.

Pour cela, les chercheurs ont tout d’abord comparé les séquences des génomes au niveau du domaine RBD des différents variants Alpha (anglais), Bêta (sud-africain), Gamma (brésilien), Delta et Omicron. Le génome est présent au sein de chaque particule virale et contient les plans pour la fabrication de chacune de ses protéines. Les scientifiques ont ainsi constaté qu’Omicron portait au niveau du domaine RBD un certain nombre de mutations déjà observées chez les autres variants, mais également 11 mutations jamais décrites. Dans la partie du domaine qui interagit avec le récepteur cellulaire ACE2, 8 mutations sont présentes chez Omicron. Selon la séquence, son domaine RBD est le plus proche des variants Bêta et Gamma. Les chercheurs ont ensuite comparé grâce à des tests in vitro l’affinité de liaison entre le domaine RBD et le récepteur cellulaire ACE2. Plus l’affinité est importante, plus le virus entre facilement dans la cellule, plus il se multiplie et plus il est transmissible. Certaines mutations d’Omicron augmentent l’affinité pour le récepteur ACE2 mais d’autres la diminuent. Globalement, ce sont les variants Bêta et Gamma qui ont montré la plus forte affinité au récepteur cellulaire. Le variant Omicron a une affinité similaire à celle de la souche d’origine de Wuhan. En revanche, les résultats des tests in vitro d’infectivité des cellules montrent que le variant Delta touche le plus efficacement les cellules, plus que le variant Omicron. Les scientifiques ont ensuite étudié la structure du complexe domaine RBD-récepteur cellulaire ACE2 grâce à la cristallographie aux rayons X et à la cryo-microscopie électronique. Ces techniques ont permis d’analyser en détails les structures complexes de ces protéines pour les variants Delta et Omicron et les différences de charges électrostatiques au sein de la protéine.

En conclusion, les scientifiques ont montré que le variant Omicron avait une affinité pour le récepteur cellulaire ACE2 similaire à la souche d’origine. Sa très haute contagiosité pourrait être alors expliquée par d’autres facteurs affectant sa transmission. Les mutations dans d’autres régions de la protéine S que le domaine RBD peuvent aussi influencer son infectivité. Mais les très nombreuses mutations présentes chez Omicron vont nécessiter davantage de temps pour investiguer leurs rôles dans cette transmissibilité.