Transmission et diversité du SARS-CoV-2

Comme tous les virus, et en particulier les virus à ARN, le SARS-CoV-2 commet des erreurs, lors de la réplication de son génome, qui entraînent des mutations et l’apparition de nouveaux variants. Ces mutations peuvent conférer au virus un avantage sélectif (augmentation de la transmissibilité ou échappement à la réponse immunitaire). C’est le cas, notamment du variant anglais qui apparaît au moins 50% plus transmissible que la souche d’origine de Wuhan, et qui est maintenant devenu majoritaire dans de nombreux pays.

Pour surveiller l’apparition des nouveaux variants, le séquençage du génome est la technique de référence. La plupart des études analysent les mutations observées dans la séquence consensus, c’est-à-dire représentant uniquement le variant majoritaire chez un individu infecté. Seulement, des mutations apparaissent lors de la réplication du virus au sein d’un individu et sa population virale n’est pas constituée d’un variant unique. Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont étudié l’ensemble des variants présents chez un individu (c’est ce qu’on appelle la diversité intra-hôte). Ils viennent de montrer que cette diversité serait assez faible pour les charges virales hautes et l’ensemble des variants ne serait pas transmis par contamination à un nouvel individu.

Ces chercheurs ont séquencé 1390 génomes de SARS-CoV-2 provenant d’individus infectés au Royaume-Uni durant la 1^ère vague de l’épidémie. La première analyse a porté sur la fréquence des variants au sein d’un individu infecté. On observe assez peu de variants chez un individu lors de l’infection aiguë. Mais, ils ont remarqué une relation entre la charge virale et le nombre de variants détectés : plus la charge virale est haute, moins le nombre de variants intra-hôtes est élevé. En effet, après un pic initial, la charge virale diminue au fur et à mesure que l’infection progresse, alors que le nombre de mutations augmente au fur et à mesure que le virus se réplique.

Ces scientifiques disposaient pour 41 individus de deux prélèvements effectués à 6 jours d’écart en moyenne. Ils ont ainsi pu observer une dynamique intra-hôte des variants, surtout associée aux virus minoritaires. Certaines régions du génome viral ont ainsi une densité de mutations plus importantes que d’autres. C’est le cas des ORF3a, 7a et 8 et de la nucléocapside. La région codant pour la protéine de surface Spike (S) n’apparaît pas, quant à elle, plus sujette aux mutations. Cela s’explique par ses contraintes structurelles nécessaires à son interaction avec le récepteur cellulaire ACE2 pour permettre l’entrée du virus dans la cellule.

Ces chercheurs se sont enfin intéressés à la diversité des variants transmis grâce aux prélèvements provenant de mêmes foyers. La question était de savoir si l’ensemble des variants présents chez quelqu’un est transmis. Il apparaît ainsi qu’il y a un « goulot d’étranglement », lors de la transmission du virus, et que seulement un nombre limité de variants serait transmis (entre 1 et 8).

En conclusion, il existe une diversité du SARS-CoV-2 intra-individu. Cependant, durant la phase aiguë de l’infection, lorsque la charge virale est haute et donc que la transmission aux autres individus est la plus probable, peu de mutations, augmentant la transmission ou l’échappement aux anticorps, émergent. Néanmoins, des mutations conférant au virus des avantages réplicatifs, de transmission ou d’échappement, ont été observées dans les variants minoritaires. Il est donc essentiel de continuer la surveillance de l’apparition des variants, et notamment les minoritaires intra-individus.