Kei Sato cherchait son prochain grand défi il y a cinq ans quand celui-ci l'a frappé – ainsi que le monde – au visage. Le virologue avait récemment créé un groupe indépendant à l'Université de Tokyo et essayait de se tailler une place dans le domaine très fréquenté de la recherche sur le VIH. « Je me suis demandé : « Que puis-je faire pour les 20 ou 30 prochaines années ? »
Il a trouvé une réponse dans le SRAS-CoV-2, le virus responsable de la pandémie de COVID-19, qui était se propage rapidement dans le monde. En mars 2020, alors que des rumeurs circulaient selon lesquelles Tokyo pourrait être confrontée à un confinement qui mettrait un terme aux activités de recherche, Sato et cinq étudiants ont décampé vers le laboratoire d’un ancien conseiller à Kyoto. Là, ils ont commencé à étudier une protéine virale que le SRAS-CoV-2 utilise pour apaiser les premières réponses immunitaires du corps. Sato a rapidement créé un consortium de chercheurs qui publieraient au moins 50 études sur le virus.
En seulement cinq ans, le SRAS-CoV-2 est devenu l’un des virus les plus étudiés de la planète. Les chercheurs ont publié environ 150 000 articles de recherche à ce sujet, selon la base de données de citations Scopus. Cela représente environ trois fois le nombre d’articles publiés sur le VIH au cours de la même période. Les scientifiques ont également généré jusqu’à présent plus de 17 millions de séquences génomiques du SRAS-CoV-2, soit plus que pour tout autre organisme. Cela a donné une vision sans précédent de la manière dont le virus a évolué à mesure que les infections se propageaient. "Il y avait une opportunité de voir une pandémie en temps réel avec une résolution bien plus élevée que jamais auparavant", explique Tom Peacock, virologue à l'Institut Pirbright, près de Woking, au Royaume-Uni.
Aujourd’hui, avec la phase d’urgence de la pandémie dans le rétroviseur, les virologues font le point sur ce qu’on peut apprendre sur un virus en si peu de temps, notamment son évolution et ses interactions avec les hôtes humains. Voici quatre leçons de la pandémie qui, selon certains, pourraient renforcer le réponse mondiale aux futures pandémies — mais seulement si des institutions scientifiques et de santé publique sont en place pour les utiliser.
Les séquences virales racontent des histoires
Le 11 janvier 2020, Edward Holmes, virologue à l'Université de Sydney, en Australie, a partagé ce que la plupart des scientifiques considèrent comme la première séquence du génome du SRAS-CoV-2 sur un forum de discussion en virologie ; il avait reçu les données du virologue Zhang Yongzhen en Chine.
À la fin de l’année, les scientifiques avaient soumis plus de 300 000 séquences à un référentiel connu sous le nom de Initiative mondiale sur le partage de toutes les données sur la grippe (GISAID). À partir de là, le rythme de collecte de données n’a fait que s’accélérer à mesure que des variantes inquiétantes du virus se sont installées. Certains pays ont consacré d’énormes ressources au séquençage du SRAS-CoV-2 : à eux deux, le Royaume-Uni et les États-Unis ont contribué à plus de 8,5 millions de dollars (voir « Rassemblement du génome viral »). Parallèlement, des scientifiques d'autres pays, notamment d'Afrique du Sud, d'Inde et du Brésil, ont montré qu'une surveillance efficace permet de détecter des variantes inquiétantes dans des contextes à faibles ressources.
Lors d’épidémies antérieures, telles que l’épidémie d’Ebola en Afrique de l’Ouest de 2013 à 2016, les données de séquençage arrivaient trop lentement pour suivre l’évolution du virus à mesure que les infections se propageaient. Mais il est rapidement devenu clair que les séquences du SRAS-CoV-2 allaient arriver à un volume et à un rythme sans précédent, explique Emma Hodcroft, épidémiologiste génomique à l'Institut tropical et de santé publique suisse de Bâle. Elle travaille sur un effort appelé Nextstrain, qui utilise les données génomiques pour suivre les virus, tels que la grippe, afin de mieux comprendre leur propagation. "Nous avions développé un grand nombre de ces méthodes qui, en théorie, auraient pu être très utiles", explique Hodcroft. "Et tout d'un coup, en 2020, nous avons eu l'opportunité de nous présenter et de nous présenter."
Initialement, les données de séquençage du SRAS-CoV-2 ont été utilisées pour retracer la propagation du virus à son épicentre à Wuhan, en Chine, puis dans le monde entier. Cela a répondu aux premières questions clés, telles que celle de savoir si le virus se propageait largement entre les humains ou à partir des mêmes sources animales jusqu'aux humains. Les données ont révélé les itinéraires géographiques empruntés par le virus, et les ont montrées beaucoup plus rapidement que ne le feraient les enquêtes épidémiologiques conventionnelles. Plus tard, des variantes du virus à transmission plus rapide ont commencé à apparaître et ont envoyé les laboratoires de séquençage en hyperdrive. Un collectif mondial de scientifiques et de traqueurs amateurs de variantes ont constamment parcouru les données de séquence à la recherche de changements viraux inquiétants.
"Il est devenu possible de suivre l'évolution de ce virus de manière extrêmement détaillée pour voir exactement ce qui changeait", explique Jesse Bloom, biologiste de l'évolution virale au Fred Hutchinson Cancer Center à Seattle, Washington. Avec des millions de génomes du SRAS-CoV-2 en main, les chercheurs peuvent désormais revenir en arrière et les étudier pour comprendre les contraintes qui pèsent sur l’évolution du virus. «C'est quelque chose que nous n'avons jamais pu faire auparavant», déclare Hodcroft.
Les virus changent plus que prévu
Parce que personne n’avait jamais étudié le SRAS-CoV-2 auparavant, les scientifiques ont formulé leurs propres hypothèses sur la manière dont il s’adapterait. Beaucoup ont été guidés par leurs expériences avec un autre virus à ARN responsable d’infections respiratoires : la grippe. «Nous n’avions tout simplement pas beaucoup d’informations sur les autres virus respiratoires susceptibles de provoquer des pandémies», explique Hodcroft.
La grippe se propage principalement par acquisition de mutationsqui lui permettent d’échapper à l’immunité des gens. Étant donné que personne n’avait jamais été infecté par le SRAS-CoV-2 avant 2019, de nombreux scientifiques ne s’attendaient pas à constater de nombreux changements viraux avant que le système immunitaire des individus ne subisse une pression importante, que ce soit par le biais d’infections ou, mieux encore, par la vaccination.
L’émergence de variantes du SRAS-CoV-2 à transmission plus rapide et plus mortelles, telles que Alpha et Delta, a effacé certaines hypothèses initiales. Même au début de 2020, le SRAS-CoV-2 avait détecté un seul changement d’acide aminé qui avait considérablement accéléré sa propagation. Bien d’autres suivraient.
"Ce que je me suis trompé et que je n'avais pas prévu, c'est à quel point cela changerait phénotypiquement", explique Holmes. "Vous avez vu cette incroyable accélération de la transmissibilité et de la virulence." Cela suggère que le SRAS-CoV-2 n’était pas particulièrement bien adapté à la propagation entre les personnes lorsqu’il est apparu à Wuhan, une ville de plusieurs millions d’habitants. Cela aurait très bien pu échouer dans un environnement moins densément peuplé, ajoute-t-il.
Holmes se demande également si le rythme effréné des changements observés était simplement le produit de la précision avec laquelle le SRAS-CoV-2 a été suivi. Les chercheurs constateraient-ils le même taux s’ils observaient l’émergence d’une souche grippale nouvelle pour la population, avec la même résolution ? Cela reste à déterminer.
Les premiers pas de géant réalisés par le SRAS-CoV-2 se sont accompagnés d’une grâce salvatrice : ils n’ont pas radicalement affecté l’immunité protectrice conférée par les vaccins et les infections antérieures. Mais cela a changé avec l’émergence de la variante Omicron fin 2021, qui était chargée de modifications de sa protéine « pointe » qui l’aidaient à esquiver les réponses anticorps (la protéine pointe permet au virus de pénétrer dans les cellules hôtes). Des scientifiques tels que Bloom ont été surpris par la rapidité avec laquelle ces changements sont apparus dans les variantes post-Omicron successives.
Et ce n’était même pas l’aspect le plus surprenant d’Omicron, explique Ravindra Gupta, virologue à l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni. Peu de temps après l’émergence de la variante, son équipe et d’autres ont remarqué que, contrairement aux précédentes variantes du SRAS-CoV-2 telles que Delta qui favorisaient les cellules des voies respiratoires inférieures du poumon, Omicron préférait infecter les voies respiratoires supérieures. « Documenter qu’un virus a modifié son comportement biologique au cours d’une pandémie était sans précédent », explique Gupta.
Heure de publication : 2025-05-26 13:59:39
