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Probablement plus transmissible que les autres virus SARS-CoV-2 en circulation, le variant britannique nommé B.1.1.7 ou B117 pourrait causer de nouvelles flambées de cas dans de nombreux pays.
Le variant « anglais » a déjà été officiellement détecté dans une cinquantaine de pays, dont le Canada. Au Royaume-Uni, il semble s’être propagé comme une traînée de poudre, comptant désormais pour plus de 60% des nouveaux cas. En Irlande, B.1.1.7 ne représentait que 9% des cas il y a un mois; il compte aujourd’hui pour 45% des nouvelles infections (l’échantillon séquencé est toutefois restreint). Selon les premières estimations de scientifiques britanniques, ce variant pourrait être de 50 à 70% plus transmissible que les autres versions du virus. « C’est toutefois difficile de déterminer si la hausse abrupte de cas est due à l’émergence du nouveau variant. Beaucoup d’autres facteurs peuvent être en cause, comme le fait que le virus circulait toujours assez intensément au Royaume-Uni lorsque le dernier confinement a été levé », a nuancé d’emblée Bernardo Gutiérrez, spécialiste de l’évolution des virus à l’Université d’Oxford, lors d’un webinaire organisé par le Global Health Crisis Reporting Forum le 12 janvier.
Quelles sont les caractéristiques de B.1.1.7?
Le variant B.1.1.7 a émergé au Royaume-Uni vers le mois de septembre. Le pays procède à des séquençages aléatoires des virus en circulation et est donc particulièrement vigilant quant à l’apparition de nouvelles mutations. Il n’est pas exclu que le variant en question soit apparu dans un autre pays, avant d’être décelé au Royaume-Uni.
Depuis son émergence à Wuhan il y a un an, le virus SARS-CoV-2 n’a cessé de muter, comme tout virus. Lorsque le virus infecte et pirate des cellules humaines, il produit des centaines de copies de lui-même. À chaque fois, des petites erreurs peuvent survenir. Une « lettre » du code génétique du virus peut ainsi être changée par une autre. « Depuis le début de l’épidémie, les virus qu’on échantillonne chez les patients ont acquis des mutations par rapport à la souche la plus ancienne connue, celle de décembre 2019 de Wuhan, mais relativement lentement, de l’ordre d’une à deux mutations fixées par mois [selon des travaux publiés l’été dernier] », rappelle Samuel Alizon, directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique à Montpellier, spécialiste de l’évolution des pathogènes. Contrairement aux craintes initiales, le SARS-CoV-2 est donc plutôt stable.
La plupart du temps, ces mutations sont « neutres », c’est-à-dire qu’elles ne changent rien à l’architecture finale du virus, ou bien elles sont délétères. Mais certaines mutations peuvent, à l’occasion, doter le virus de propriétés plus avantageuses en entraînant des modifications dans la composition en acides aminés des protéines du virus. On parle alors d’évolution « adaptative », qui peut conduire à une propagation accrue du virus. « C’est tout à fait normal que le virus s’adapte à son hôte, souligne Samuel Alizon. Vu l’ampleur de la pandémie, je suis surpris qu’on n’ait pas repéré plus de mutations d’adaptation à l’humain, car c’est un virus qui est nouveau dans la population. Clairement, des variants qui se transmettent plus devraient être avantagés. Pour le virus, cet avantage peut, en théorie, provenir d’un taux de transmission plus élevé (les individus infectés sont plus contagieux) ou d’une augmentation de la durée de l’infection (les individus transmettent plus longtemps). »
« Dans ce cas, les personnes infectées avec cette souche vont infecter un peu plus d’autres personnes que ce qu’on observe en moyenne. On comprend qu’à ce rythme, un variant se propageant plus facilement peut rapidement devenir dominant », explique de son côté Bernardo Gutiérrez. Il précise que de nombreux variants émergent naturellement partout dans le monde au fil du temps.
Depuis le début de la pandémie, des milliers de mutations ont d’ailleurs été répertoriées, mais elles disparaissent (elles ne se « fixent » pas) ou sont sans conséquence puisqu’elles ne confèrent pas d’avantages particuliers au virus.
B.1.1.7 possède quant à lui 17 mutations, dont 8 affectant le gène codant pour la protéine S (spike), la protéine qui permet au virus de se fixer aux cellules humaines. C’est un taux légèrement plus élevé que la « dérive » normale s’accumulant au fil des mois.
En particulier, B.1.1.7 possède une mutation nommée N501Y (qu’il partage avec le variant sud-africain, lui aussi potentiellement plus transmissible) qui semble faciliter la liaison entre la protéine S et sa cible, soit le récepteur ACE2 qui constitue la porte d’entrée dans nos cellules. Deux autres mutations, la délétion 69_70 et la P681H pourraient aussi influencer l’affinité du virus pour le récepteur ACE2 et la réplication virale.
Notons que ce n’est pas la première fois qu’une mutation affecte la protéine S et améliore sa « compatibilité » avec les cellules humaines. La mutation D614G, apparue dès mars dernier, serait par exemple associée à une propagation plus rapide et à de plus fortes charges virales chez les patients, même si cela est encore débattu. Elle est rapidement devenue la souche dominante dans le monde, y compris au Canada.
Quelle est l’origine de ce mutant?
« C’est compliqué, répond Samuel Alizon. Classiquement, on aurait pu penser à ce qu’on appelle un événement de recombinaison, c’est-à-dire lorsque deux lignées co-infectant un même patient « mélangent » leur ARN pour faire un nouveau variant. Mais cette hypothèse ne semble pas tenir la route, probablement du fait de la répartition des mutations dans le génome. Une autre hypothèse mise en avant est celle où le virus aurait évolué au sein de patients avec une réponse immunitaire affaiblie pendant des infections chroniques. Contrairement à une infection aiguë de 2 semaines, où le virus a peu de chances d’échapper à la réponse immunitaire, si l’infection dure 2 mois, les mutants ont plus de chances de se propager au sein du patient et ensuite de la population. »
Plusieurs études sur d’autres virus ont montré que les infections chroniques, survenant chez des personnes immunosupprimées, favorisent la survenue de mutations.
Est-il plus transmissible?
Tout indique que oui, même s’il faut décortiquer les mécanismes qui sous-tendent cette plus grande transmissibilité pour en avoir le cœur net. « On ne pourra probablement jamais en être certains à 100%. La corrélation avec l’augmentation des cas ne signifie pas qu’il y a un lien de cause à effet », avertit Bernardo Gutiérrez, dont l’équipe étudie de près l’effet des mutations sur la biologie du virus.
Les indices commencent tout de même à s’accumuler. Fin décembre, une équipe de la London School of Hygiene and Tropical Medicine avançait que le nouveau variant était environ de 50 à 74 % plus contagieux que la majorité des SARS-CoV-2 en circulation depuis le début de la pandémie, même s’il y a une « incertitude importante sur cette moyenne », souligne M. Gutiérrez.
Contrairement à la mutation D614G, qui aurait pu se répandre un peu par hasard, à la faveur de plusieurs événements de super-propagation, « le variant B1.1.7 s’est répandu alors que les infections au SARS-CoV-2 étaient très prévalentes et il est donc probablement devenu dominant en faisant concurrence aux autres variants circulants. Cela suggère fortement qu’il y a eu une sélection naturelle et que ce virus est plus transmissible au niveau de la population », soulignent de leur côté les auteurs d’un article paru récemment dans JAMA.
« Dans le cas du B.1.1.7, l’épidémie pourrait être en croissance au Royaume-Uni à cause du variant mais on pourrait aussi voir la fixation du variant [le fait qu’il prenne de l’ampleur] parce que l’épidémie est en croissance, fait remarquer Samuel Alizon. Mais des données très récentes de suivi de chaînes de transmission sur un million de Britanniques suggèrent que B.1.1.7 aurait un avantage de transmission de 10 à 70 % par rapport aux souches existantes ».
Ainsi, le fameux taux de reproduction R, soit le nombre de personnes qu’une seule personne contaminée infecte à son tour, pourrait être augmenté de 0,4 à 0,7 pour cette souche, selon des modélisations mathématiques effectuées par des chercheurs de l’Imperial College. C’est largement suffisant pour redonner à la courbe une allure exponentielle, en faisant repasser la valeur de R bien au-dessus de 1.
« Si nous avons 1000 cas/jour maintenant en Alberta, avec un R=0,86, nous pourrions réduire la transmission et arriver à 600 cas par jour en 2 semaines. Mais si on considère la transmissibilité accrue du variant B.1.1.7, en 2 semaines, on passerait à 3000 cas par jour à la place », a illustré sur Twitter Malgorzata Gasperowicz, biologiste et professeure associée au département de sciences infirmières à l’Université de Calgary, qui s’est adonnée à ce type de projections tout au long de l’épidémie.
Le SARS-CoV-2 peut-il devenir plus virulent?
Selon les données de la Santé publique du Royaume-Uni, le variant B.1.1.7 ne semble pas être associé à une augmentation des risques d’hospitalisation, de symptômes graves ou du taux de mortalité. Mais puisqu’il a le potentiel de faire repartir les contaminations à la hausse, il va inévitablement s’accompagner d’un nombre plus élevé de cas graves et de décès.
Doit-on craindre l’émergence de variants plus agressifs? Cela s’est vu par le passé, avec d’autres agents infectieux. « Contrairement à une idée répandue, les parasites n’évoluent pas tous pour rapidement devenir avirulents [plus bénins] », observe Samuel Alizon. Le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) a même vu sa virulence augmenter depuis les années 80, au même titre que sa capacité de transmission.
La virulence du virus SARS-CoV-2, soit sa capacité à causer des cas graves, semble toutefois stable depuis le début de la pandémie, et plusieurs chercheurs estiment qu’elle est peu susceptible de varier.
Pour l’instant, aucune hausse de virulence n’a été observée pour le SARS-CoV-2 au fil des mois. « On n’a pas non plus encore vu de diminution de virulence», confirme Samuel Alizon, auteur d’un livre intitulé Évolution, écologie et pandémies (édition Points Sciences).
Le nouveau variant compromet-il l’efficacité des vaccins?
Selon les premiers tests menés in vitro par Pfizer, les anticorps présents chez les personnes vaccinées avec le vaccin Pfizer-BioNTech sont capables de neutraliser efficacement les variants britannique et sud-africain. C’est une bonne indication, y compris pour les personnes ayant déjà été infectées par le SARS-CoV-2.
Une étude en pré-publication, effectuée à partir d’échantillons sanguins de 579 patients COVID, suggère d’ailleurs elle aussi que les anticorps restent efficaces contre les nouveaux variants.
Ce qui n’est pas surprenant, selon Bernardo Gutiérrez: « Lorsque le système immunitaire produit des anticorps contre un pathogène, il en produit toute une variété qui vont s’accrocher à une multitude d’endroits sur les protéines du virus. Une mutation à un endroit de la protéine S n’empêche donc pas les autres anticorps de se fixer sur d’autres sites. »
Il faudra bien sûr continuer à surveiller l’émergence de mutations et rester vigilants, précise le chercheur. Une « évasion » immunitaire n’est pas impossible à plus long terme, à mesure que d’autres mutations s’accumuleront.
La bonne nouvelle, c’est que les vaccins à ARN peuvent être adaptés rapidement : il suffit de changer le brin d’ARN portant les instructions de la protéine virale, en y intégrant les mutations du virus, pour que le vaccin soit le plus calqué possible sur l’architecture de la protéine S.