Les variants étireront-ils la pandémie encore longtemps ?

Le SRAS-CoV-2 a un seul but : infecter le plus d’humains possible. Sa stratégie consiste à se transformer pour s’adapter à son environnement. Ainsi naissent les variants, comme l’anglais, le sud-africain et le brésilien.

Radoslav Zilinsky / Getty images / Montage L'actualité

Quelques jours après la découverte d’une première souche de SRAS-CoV-2, dans la région chinoise de Wuhan, fin décembre 2019, des scientifiques ont séquencé son code génétique. Puis, au printemps 2020, une autre souche, baptisée D614G, est apparue sur l’écran radar des chercheurs qui analysaient le génome des virus retrouvés un peu partout dans le monde. En l’espace de quelques mois, ce nouveau variant s’est imposé sur presque toute la planète. 

Petites précisions de vocabulaire : les mots « souche », « lignée » et « variant » désignent tous la même chose, c’est-à-dire un groupe de virus membres d’une même espèce (le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère), mais différenciés par une partie de leur code génétique. Un variant se distingue par une ou plusieurs mutations présentes à différents endroits dans son génome

La nomenclature des variants est aussi un vrai casse-tête. Ainsi, un des variants connus est désigné comme « anglais » ou « britannique » parce que c’est dans cette région qu’il a été repéré pour la première fois. En Amérique du Nord, les autorités et les chercheurs l’appellent en général B.1.1.7, mais certains préfèrent les codes 20I/501Y.V1 ou VOC 202012/01.

Trois variants qui inquiètent

À l’automne 2020, plusieurs nouveaux variants ont été repérés en l’espace de quelques semaines, au Royaume-Uni, en Afrique du Sud et au Brésil.  

Selon la compilation des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) américains, en date du 15 avril 2021, le variant anglais, le B.1.1.7, avait déjà été repéré dans 132 pays, le variant sud-africain (B.1.351), dans 82 pays et le brésilien (P1), dans 52 pays. Au Canada, les trois versions circulent, mais le B.1.1.7 est le plus fréquent : les autorités des provinces et territoires en ont signalé 44 447 cas depuis le début de février. Au Québec, où 2 287 cas de B.1.1.7 ont été identifiés par séquençage, cette souche est en passe de dominer, comme c’est déjà le cas aux États-Unis, dans presque toute l’Europe, en Israël et en Nouvelle-Zélande, par exemple. 

Cependant, il peut y avoir de grandes disparités régionales dans la répartition des variants dominants, en fonction de la taille des éclosions initiales. Ainsi, sur les 380 cas de B.1.351 (sud-africain) déclarés au Canada, 163 ont été signalés au Québec, dont 131 en Abitibi, où aucune autre souche n’a encore été trouvée. À l’échelle des pays, ce variant n’est dominant que dans le sud de l’Afrique. Le P1 (brésilien), lui, domine dans toute l’Amérique du Sud. Sur les 1 850 cas trouvés au Canada, 1 529 sont en Colombie-Britannique, et 7 au Québec.

L’Organisation mondiale de la santé appelle ces trois nouvelles souches des « variants préoccupants » (variants of concern ou VOC) pour trois raisons. À cause de l’endroit où sont situées les mutations dans leur génome, on craint qu’ils puissent être plus transmissibles, bien plus virulents (donc aptes à causer une maladie plus grave) ou encore susceptibles d’engendrer un effet d’évasion immunitaire (si le système immunitaire d’une personne qui a déjà eu le coronavirus ou qui a été vaccinée ne les reconnaît pas).  

À quel point ? Difficile à dire, car si les études sont nombreuses, peu ont été révisées, et chacune regarde le phénomène par le petit bout de la lorgnette, ce qui fait qu’on est encore loin d’avoir un portrait très clair. On commence tout juste à être certains que le tout premier variant identifié il y a un an, le D614G, était vraiment plus transmissible que la souche d’origine ! Même s’il s’est répandu sur toute la planète, sa propagation accrue aurait aussi pu être due au hasard, par exemple si les personnes qui avaient cette version du virus avaient entraîné plus d’éclosions ou plus voyagé que les autres.

La principale certitude que l’on a pour l’instant, c’est que les trois variants of concern identifiés par l’OMS sont plus transmissibles que le D614G et la souche identifiée à Wuhan, qu’on qualifie désormais de souches historiques. Au Québec, par exemple, le taux de reproduction des variants est actuellement de 1,3, ce qui signifie qu’une personne infectée par un variant en contamine une ou deux autres. En comparaison, les souches historiques ont un taux de reproduction de 1. Autrement dit, plus le temps passe, plus les variants dominent, et plus l’infection se propage facilement.

La course au séquençage

L’apparition quasi simultanée de ces trois nouveaux variants a engendré un effort sans précédent de séquençage des virus dans le monde, puisque la simple analyse par un test PCR ou par un test antigénique ne permet pas de repérer les mutations qui distinguent ces nouvelles versions du virus. Au Québec, comme dans plusieurs autres endroits, on a accéléré la détection des variants en recourant d’abord au criblage, c’est-à-dire à la recherche systématique, dans les échantillons trouvés positifs par PCR, de mutations caractéristiques des variants en circulation. Cette méthode donne un portrait rapide et complet de la probable circulation de ces souches. Puis les échantillons positifs au criblage sont séquencés, ce qui permet de vérifier s’ils renferment vraiment les variants que l’on surveille, et de repérer éventuellement d’autres variants encore inconnus. « Il y a eu d’énormes progrès en peu de temps particulièrement en Amérique du Nord et en Europe, mais la surveillance génomique est encore déficiente dans de nombreux pays moins développés, car elle demande des équipements spécialisés et elle coûte cher », explique Jesse Shapiro, chercheur en génomique évolutive des micro-organismes à l’Université McGill. 

Depuis janvier, ces efforts accrus de séquençage ont mené à la découverte de plusieurs autres variants qualifiés de « variants à surveiller » (variants of interest). Ces souches n’ont pas encore gagné beaucoup de terrain, mais elles ont certains points communs avec les trois qui se sont déjà répandues à grande échelle. Au Québec, les autorités diffusent le suivi des quatre variants repérés dans la province pour le moment : les trois VOC, et un variant of interest apparu au Nigeria, le B.1.525, dont le Laboratoire de santé publique du Québec a trouvé 19 cas jusqu’à présent. Ils sont regroupés sous l’appellation « variants sous surveillance rehaussée ».

Aux États-Unis, les CDC surveillent ces quatre-là ainsi que quatre autres qui ont gagné du terrain : le B.1.427 et le B.1.429 apparus en Californie et considérés comme des variants of concern, ainsi que le P2, originaire du Brésil, et le B.1.526, repéré pour la première fois à New York, classés comme variants of interest. Aucun de ceux-là n’a encore été trouvé au Canada. D’autres pays ont aussi des variants émergents dans leur collimateur. En France, par exemple, il y a quatre « variants préoccupants », huit « variants à suivre » et cinq « variants en cours d’évaluation ».

Les prochains variants

Jusqu’à quand allons-nous continuer de voir ainsi surgir de nouveaux variants ? « La seule certitude que l’on a, c’est que le virus continuera d’évoluer tant qu’il trouvera assez d’hôtes à infecter, et que la probabilité qu’émergent de nouveaux variants est directement liée au nombre de personnes que le virus infectera, puisque ce n’est qu’en se multipliant qu’il peut muter », prévient Jesse Shapiro. 

Cependant, l’évolution du virus serait peut-être sur le point d’atteindre un certain plateau. « Quand on regarde les mutations présentes dans les différents variants, on voit des signes d’une évolution convergente », explique le chercheur. En effet, dans les derniers mois, les mêmes mutations sont apparues en différents endroits du monde pour former tous ces variants. Il y en a une douzaine au total dans le génome de l’une ou l’autre des nouvelles souches. Par exemple, on a constaté que les variants anglais, brésilien et sud-africain avaient tous la même mutation en position 501 de leur génome, la N501Y. Les variants brésilien, sud-africain et nigérian, eux, ont la même mutation en position 484, la E484K, et les variants anglais et nigérian, la même en position 69-70.

« La combinaison de mutations qui caractérise chaque variant influence ses propriétés. Par exemple, certaines mutations pourraient faire que le virus se multiplie plus rapidement, d’autres, qu’il ait plus d’affinité pour les récepteurs situés à la surface des cellules humaines, d’autres encore pourraient le rendre plus stable dans l’environnement extérieur », explique Jesse Shapiro. 

On n’y voit pas encore très clair, mais quelques hypothèses se dessinent. Par exemple, des études ont montré que la mutation N501Y conférerait aux variants qui la portent une capacité accrue à se lier au récepteur ACE2 situé à la surface des cellules humaines. La E484K pourrait aussi avoir cet effet, surtout quand la N501Y est présente, puisque des mutations peuvent s’influencer mutuellement. 

La surveillance génomique accrue a également permis de mettre en évidence une mutation, la Q677H, que des chercheurs américains ont repérée dans sept lignées de virus apparues spontanément dans le sud-ouest de leur pays, et qui a aussi été vue à quelques autres endroits dans le monde, notamment au Québec. Elle n’a pas encore donné naissance à des variants qui se seraient propagés et on ne sait pas ce qu’elle change dans les propriétés du virus, mais elle est maintenant sous surveillance. 

« Le repérage d’un nombre limité de mutations issues de l’évolution convergente pourrait indiquer que, pour l’instant, celles-ci suffisent pour que le virus soit désormais bien adapté à son environnement», explique Jesse Shapiro. 

Un variant gagnant ?

Pour l’instant, plusieurs nouveaux variants cohabitent dans le monde. On sait que ceux qui ont réussi à gagner du terrain sont plus transmissibles que les souches historiques, sans que l’on sache encore exactement pourquoi. Quoi qu’il en soit, il est possible qu’au fil des mois les différentes mutations observées dans ces variants s’agencent de manière optimale pour former un nouveau variant « champion » qui s’imposerait face à ses concurrents.

Déjà, on a constaté que là où le B.1.1.7 domine largement, les autres variants préoccupants semblent avoir du mal à se répandre. « Il faudra voir à plus long terme si cette tendance se vérifie », dit Jesse Shapiro. Une autre évolution possible serait ce que le chercheur appelle la partition de niche écologique : on pourrait voir certains variants se mettre à dominer juste pour certains types d’hôtes, par exemple des individus plus jeunes, ou plus vieux, voire évoluer pour trouver un autre hôte que l’humain, même si notre espèce lui offre encore pour l’instant plusieurs milliards d’individus à infecter. Il est ainsi possible que certains variants soient plus agressifs pour certains types de personnes, en fonction de leur génétique, par exemple. Pour le moment, seul le B.1.1.7 a été soupçonné de donner une maladie un peu plus grave, mais une nouvelle étude publiée dans The Lancet Infectious Diseases semble montrer que ce ne serait pas le cas. 

Et après ? 

Pour l’instant, à l’échelle mondiale, le paysage qu’explore le virus avec ses évolutions n’a guère changé dans les derniers mois. La majeure partie des personnes qu’il rencontre ne sont pas encore vaccinées, et n’ont pas non plus été déjà infectées par une souche précédente. Mais cela va changer, au moins localement, dans les prochains mois. Déjà, dans quelques régions du monde, comme en Israël, la majorité de la population est vaccinée. Ailleurs, comme dans la région de Manaus, au Brésil, on pense que la majorité de la population a été contaminée au cours de la première vague. « Pour l’instant, le virus semble avoir surtout misé sur une transmissibilité accrue pour gagner du terrain, mais plus il y aura de personnes immunisées, plus il y a de chances qu’il évolue pour contourner cette immunité », prévient Jesse Shapiro.

De même que si on déménageait dans le Grand Nord, on rachèterait probablement des vêtements chauds, le virus risque donc de se chercher de nouvelles mutations pour pouvoir continuer d’évoluer dans un monde déjà immunisé contre ses versions précédentes. On soupçonne qu’une partie des mutations dont il dispose déjà, en particulier la E484K, permettrait déjà à certains variants d’échapper en partie à la réponse immunitaire. Mais de nouvelles mutations de ce genre pourraient survenir au fur et à mesure qu’une plus grande portion de la population sera vaccinée, créant ainsi une nouvelle génération de variants à combattre. Et après ? À lire demain dans lactualite.com !

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Bon résumé de la situation.
Par contre, on peut quand même rester optimiste, l’échappement à l’immunité acquise par vaccination n’est pas impossible mais pour beaucoup de vaccins que nous utilisons depuis longtemps (rougeole, polio…), ce phénomène n’a pas été observé. Lorsque le vaccin contre le VPH a été mis en marché, certains craignaient qu’il y ait une sélection de virus non-couverts par le vaccin quadrivalent, ce n’est pas arrivé.
Aussi, un phénomène évolutif qu’il ne faut pas négligé est le « tradeoff » soit le fait que l’acquisition d’une propriété par un virus s’accompagne souvent de la perte d’une autre capacité. Pensons aux mutants d’herpesvirus résistants à l’acyclovir mais qui ne peuvent se multiplier que chez des individus immunosupprimés. On pense aussi que la diminution de virulence de la variole au 20e siècle était probablement la conséquence de l’immunisation massive (avec éradication complète de la maladie en bout de ligne). Comme pour les humains, les virus ne peuvent pas tout avoir!
En conclusion, pour l’instant la prudence s’impose avec les variants, mais tout n’est pas négatif non plus.

Chère Madame Borde,

Je suis un « fan fini» de vos chroniques fouillées et bien documentées. Une seule fausse note quand vous attribuez sans doute pour l’effet dramatique « une volonté » ou « stratégie » de survie à un virus… Il s’agit bien du mécanisme «aveugle» de la sélection naturelle tel que décrit par Darwin et le principe de base de la mal nommée « théorie de l’évolution » du vivant qui devrait s’appeler « la théorie de la sélection naturelle »incluant alors l’hérédité et la variation (les fameuses mutations). Il n’y a pas de but ni de volonté, c’est un jeu d’essais et d’erreurs au hasard des mutations qui donne un avantage ou un désavantage de «reproduction» (ou de «réplication» dans le cas des virus) dans le contexte d’un environnement.

Aussi, plus le temps passe, plus il y a d’hôtes humains qui répliquent la COVID-19, plus il y a d’exemplaires de virus et plus le virus a de probabilité de muter vers une forme qui résistera aux vaccins actuels.

Cela m’amène sur le terrain glissant de la définition du vivant… Honnêtement, je serais tenté de considérer un virus comme un être vivant, mais la définition « formelle » réserve ce qualitatif aux seuls « êtres autonomes » sur le plan reproductif. Ce qui n’est pas le cas pour un virus qui dépend entièrement d’un hôte pour se répliquer. Formellement, un virus ne meurt pas, il est détruit, désactivé ou inactivé…

Merci encore pour votre excellent travail

Scientifiquement vôtre

Claude COULOMBE

En même temps, le virus symbolise la frontière entre le vivant et le non vivant. Cela est fascinant…