Une même mutation chez les variants britannique et sud africain, ou la loi du plus fort parmi les lignées du coronavirus

Le Public Health England, l’agence publique anglaise de la Santé, a récemment fait part de sa préoccupation dans l’apparition d’une nouvelle mutation chez certains virus de la lignée du variant britannique : la mutation E484K, qui se retrouve également chez les variants sud-africain et brésiliens.

Le premier réflexe serait de penser que ce variant aurait en quelque sorte "transféré" sa mutation au variant britannique en infectant le même organisme. Même si ce processus, dit de recombinaison, est possible entre virus, il est très probablement plutôt question d’une évolution convergente et indépendante de ces variants, vu l’avantage adaptatif que leur confère cette mutation.

En d’autres mots, la mutation E484K va permettre au virus d’être vraiment plus performant dans sa capacité d’infection, elle va donc être très favorisée durant le processus d’évolution des souches de coronavirus.

Les mutations sont des erreurs de recopiage du génome

Le professeur Thomas Michiels, virologue à l’institut de Duve, résume très bien en quoi consiste ce processus de mutation. "Les virus, et tout particulièrement les virus à ARN, sont vraiment des machines à évoluer, ce sont vraiment des petits morceaux d’information génétique qui évoluent extrêmement vite et qui sont en permanence sélectionné pour être le plus adapté à leur environnement."

Tout comme une cellule vivante, un virus va répliquer son matériel génétique pour pouvoir se multiplier. Cette réplication est réalisée par une protéine particulière, la polymérase, qui va lire le brin d’ADN ou d’ARN et en synthétiser une copie. A priori, il est donc important que cette enzyme ne fasse pas trop d’erreurs, ou puisse les corriger, pour avoir une réplique fidèle. C’est le cas des polymérases à ADN, qui sont stables dans leurs réplications, mais beaucoup moins pour les polymérases à ARN.

"Les coronavirus sont une exception, en ce sens qu’il est documenté que ces polymérases ont une certaine activité de relecture. Mais ça reste des polymérases qui commettent beaucoup d’erreurs. Comme le génome est de très grande taille, on estime qu’à chaque fois que le génome est recopié une dizaine de fois, il y aura une copie qui comportera quelque part une erreur, qui est une mutation, et qui peut impacter la production de la protéine qui est codée par cette partie mutée du génome", détaille le chercheur Thomas Michiels.


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Et ce sont ces erreurs qui vont permettre au coronavirus d’évoluer pour être encore mieux adapté à son hôte, car un processus de sélection va intervenir pour éliminer les mutations non favorables, et garder les mutations qui offrent un avantage.

"Il y a au sein de la population de virus, des centaines voire des milliers de variants qui ont un nucléotide modifié par-ci, un par-là. Là-dessus va s’opérer une sélection : si cette mutation affecte le fonctionnement du virus, par exemple sa polymérase ne fonctionne plus, sa protéine d’enveloppe ne reconnaît plus le récepteur de la cellule à infecter, alors ce mutant va disparaître. Alors que si une mutation donne un certain avantage au virus, sa polymérase fonctionne un petit mieux dans les cellules humaines, ou que sa protéine d’enveloppe reconnaît un petit peu mieux les cellules humaines, eh bien ce virus, s’il a un avantage par rapport à ses voisins, va se répliquer plus vite que les autres, et prendre leur place."

C’est typiquement ce que l’on observe dans la population britannique ces derniers mois : le variant britannique se transmet plus vite que le coronavirus "originel", il va donc peu à peu prendre sa place et représenter la majorité des infections. "Il faut bien comprendre que ces virus travaillent par essai/erreur de manière permanente dans leur réplication, et quand il y en a un qui fonctionne mieux, il est sélectionné parce qu’il a un avantage sur les autres variants."

Une mutation avantageuse qui apparaît indépendamment dans plusieurs lignées

Même si la recombinaison des génomes entre virus est possible, pour cette mutation E484K, l’hypothèse la plus probable est qu’elle soit apparue de manière indépendante dans les lignées sud africaine et britannique, car elle offre un avantage évolutif clair.

"La fameuse mutation E484K elle apparaît dans la région de la protéine de spike, dont on sait que c’est la protéine impliquée dans l’attachement du virus au récepteur de la cellule humaine. Et on sait que les acides aminés concernés sont vraiment ceux qui agissent avec le récepteur. Donc clairement cette mutation favorise l’interaction du virus avec le récepteur humain. Du coup ce n’est pas tellement étonnant de trouver cette mutation qui serait apparue de manière indépendante chez ces deux variants."

Le fait que la mutation E484K soit également présente chez le variant brésilien supporte bien cette hypothèse.

Quid de la réponse immunitaire à ces variants ?

Les vaccins actuellement sur le marché créent une réponse immunitaire depuis une reconnaissance de la protéine spike, celle-là même touchée par la mutation E484K. Il y a donc certaines craintes que cette mutation réduise l’efficacité de cette réponse immunitaire vaccinale, et de la réponse immunitaire naturelle développée par une précédente infection du virus.

Si pour l’instant, les premières analyses sont assez rassurantes quant à l’efficacité des vaccins face à ces variants, ce n’est cependant pas un problème à prendre à la légère.

"C’est un problème qui nous pend au nez, certains de ces variants seront mieux adaptés pour échapper à la réponse immunitaire qui a été développée contre le virus "original" ou contre les souches vaccinales. On risque fort de se retrouver dans une situation qui ressemble à celle du virus de la grippe où de manière périodique, le virus développe de nouvelles mutations qui permettent d’échapper en partie à l’immunité qu’on a développée précédemment. Mais le résultat pour la santé, c’est que la réponse immunitaire qui avait été générée reste partiellement efficace, ce qui fait que les nouveaux variants qui infecteraient quelqu’un qui a déjà été vacciné ou infecté par le coronavirus provoqueraient très certainement une pathologie beaucoup moins sévère."

Car heureusement, la réponse immunitaire ne se contente pas de développer des anticorps qui reconnaissent un seul site du virus. "La réponse immunitaire n’est pas générée par un seul petit morceau d’une protéine du virus, elle est générée contre tout un tas d’épitopes, soit des petites parties des protéines spike. Et donc il est peu probable qu’un virus mute de telle sorte qu’il empêche la liaison de tous ces anticorps. Ce sont quelques uns qui ne s’attacheront plus. Mais ça peut faire la différence entre refaire ou non une infection". Même si notre corps n’a pas développé une immunité entièrement spécifique à un variant, une immunité précédemment développée permet quand même de combattre ce variant.

"A terme on aura un virus moins virulent, mais où il faudra vacciner de façon épisodique."

Adeline Louvigny

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