Certaines équipes ont, elles, choisi de développer des modèles visant à prédire quelles seront les trajectoires évolutives des #variants émergents. En d’autres termes, il s’agit d’anticiper la nature des mutations qui pourraient être hébergées par de futurs variants à partir des données de séquençage en temps réel.
Prédire quel sera le parcours mutationnel qu’empruntera le virus SARS-CoV-2 pour évoluer est évidemment un énorme défi. Les chercheurs peuvent néanmoins s’appuyer sur la vaste base de connaissances existante (et qui ne cesse de s’enrichir) sur l’impact des mutations de la protéine spike.
« L’intégration des données obtenues et celles issues des séquences émergentes du SARS-CoV-2 pourrait faciliter la détection automatisée de variants potentiellement préoccupants à faible fréquence (c’est-à-dire avant qu’ils ne se propagent largement) », estiment les virologistes moléculaires et microbiologistes évolutionnistes des universités de Glasgow, de Cambridge et d’Édimbourg. L’objectif serait donc de détecter l’émergence de virus possiblement capables d’échapper à la réponse anticorps neutralisants, ou plus transmissibles, afin de rapidement mettre en œuvre des mesures de contrôle ciblées, tout en orientant la poursuite des recherches en laboratoire. Une partie importante de ce processus consistera éventuellement à préparer des vaccins actualisés, adaptés aux variants émergents.
Une équipe américaine, composée de généticiens, virologues, mathématiciens et spécialistes en intelligence artificielle, assure dans un preprint paru le 22 juin 2021 sur le site medRxiv (article non relu par les pairs) avoir développé une méthodologie qui aurait pu permettre d’identifier, avec précision et avec quatre mois d’avance, les mutations qui ont finalement diffusé au cours des différentes phases de la pandémie.
Les chercheurs de la société Vir Biotechnology (San Francisco), en association avec des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT), rapportent avoir déterminé sur une période donnée que la fréquence de la mutation R346K avait augmenté de 7 fois en Suisse, de 8 fois en Autriche et de 21 fois au Chili. De même, ils ont établi que la diffusion géographique la plus large concernait la mutation P681K, qui a augmenté de plus de 5 fois dans quinze pays et de plus de 20 fois dans sept pays. Cette mutation se situe dans la protéine spike à proximité du site de clivage de la furine, qui joue un rôle majeur dans la fusion entre les membranes virale et cellulaire. Cette mutation P681K est aujourd’hui présente dans les trois variants identifiés en Inde, à savoir Delta (B.1.617.2), Kappa (B.1.617.1) et B.1.617.3. À en croire les chercheurs californiens, ils auraient détecté ces augmentations de la fréquence de cette mutation « bien avant la vague actuelle » due au variant préoccupant (VOC) qui sévit en Inde.
Leur méthodologie repose sur des variables épidémiologiques, des données immunologiques, de même que sur la dynamique évolutive du virus et sur la nature des modifications en acides aminés induites par les mutations présentes dans le génome viral.
Les chercheurs ont également analysé la diffusion de mutations à travers les États-Unis. C’est ainsi que la plupart des mutations présentes dans les variants Alpha et Epsilon ont diffusé dans 14 États, en particulier dans le Michigan, la Floride et le Texas. La mutation T478K a notamment augmenté sur la période considérée de plus de 60 fois au Texas et d’au moins 10 fois dans l’Etat de Washington, en Californie et en Oregon. Cette mutation augmente l’expression de la protéine spike et la liaison au récepteur cellulaire ACE2.
Surtout, Cyrus Maher, Amalio Telenti et leurs collègues indiquent qu’il aurait été possible de prévoir l’apparition de mutations lors de la deuxième vague et de la troisième vague. Selon eux, concernant les variants indiens Delta, Kappa (B.1.617.1) et B.1.617.3, on aurait pu prévoir dès juillet 2020 que la mutation L452R allait gagner en fréquence. Même chose, pour la mutation P618R qui, selon eux, aurait pu être prévisible en octobre 2020. En revanche, concernant la mutation E484Q, présente dans le variant Kappa et B.1.617.3, elle n’aurait pas pu être prévue avant mars 2021.
Selon ces chercheurs, leur approche est donc, rétrospectivement, « assez robuste pour prédire, plusieurs mois à l’avance, des mutations clés lors de la deuxième et troisième vague de la pandémie ». Ils en concluent qu’il aurait été possible d’alerter précocement sur la montée en puissance de ces mutations avant qu’elles n’atteignent des niveaux inquiétants à l’échelle globale.
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Il apparaît donc que la situation actuelle, caractérisée par une couverture vaccinale encore largement insuffisante dans les pays qui vaccinent, favorise l’émergence de variants dont on ne sait pas s’ils seront toujours sensibles aux vaccins actuels. En effet, on ne peut totalement exclure la possibilité, dans un futur plus ou moins proche, de survenue d’#infections_post-vaccinales (breakthrough infections) imputables à des variants devenus capables de contourner l’immunité vaccinale. Des cas d’infections post-vaccinales liées au variant Delta ont été rapportés dans un article paru le 4 juillet 2021 sur le site medXriv, chez six personnes qui avaient assisté à un mariage à Houston (Texas) et qui étaient complètement vaccinés (Pfizer, Moderna, Coxavin).
Les données actuellement disponibles semblent néanmoins montrer que le risque d’un échappement immunitaire post-vaccinal total est bien moins important que celui d’une transmissibilité accrue. Pour autant, certains virologues évolutionnistes estiment qu’une résistance, au moins partielle, aux vaccins actuels est inévitable, une prédiction qui ne peut être négligée ou ignorée, rappellent Roberto Burioni (Università Vita-Salute San Raffaele, Milan) et Eric Topol (Scripps Research Institute, La Jolla, Californie) dans un éditorial paru le 21 juin dans la revue Nature Medicine. « En tout état de cause, une chose est sûre : l’émergence de variants capables d’échapper aux vaccins, si cela a lieu, sera rendu plus probable si le virus diffuse et se réplique », ajoutent ces chercheurs.
Il importe donc de rester en alerte afin d’être en mesure de détecter une éventuelle émergence de variants résistants à la vaccination et, le cas échéant, d’y faire face en développant rapidement des vaccins conçus en tenant compte des mutations problématiques observées.
On l’a compris, il est donc crucial de maintenir le nombre d’infections au plus bas niveau possible partout dans le monde, pas seulement dans les pays riches mais également dans les pays en voie de développement. En effet, l’histoire de ce virus nous a vite appris qu’il ne connaît aucune frontière. Enfin, dans ce contexte pandémique, il n’est absolument pas souhaitable que chacun d’entre nous apprenne la totalité des 24 lettres de l’alphabet grec.
