Variants du SARS-CoV-2

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Le SARS-CoV-2 (coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère), virus qui cause la maladie à coronavirus 2019 (Covid-19), a de nombreux variants ; certains sont ou ont été considérés comme d'une importance particulière.

En comparaison avec les virus à ADN, les virus à ARN (comme le virus de la grippe ou le VIH) ont tendance à muter plus rapidement et plus fréquemment. Les coronavirus, qui sont également des virus à ARN, sont néanmoins plutôt stables car ils produisent une enzyme correctrice d’erreurs, appelée « exoribonucléase ». Le SARS-CoV-2 muterait ainsi environ deux fois moins rapidement que les virus grippaux d'après Inserm[1].

La séquence WIV04 / 2019 serait la séquence d'origine infectant les humains[2].

Prélèvement nasopharyngé par écouvillon, pour test PCR (test d'amplification des acides nucléiques) de dépistage du SARS-CoV-2, ici à Strasbourg, le 21 août 2020.

Cependant entre la fin 2020 et début janvier 2021, de nombreuses mutations problématiques, dans le sens où elles ont un effet négatif pour l'humain, ont été identifiées, comme le variant britannique VOC-202012/01, le variant sud-africain 501.V2, et les variants brésiliens B1.1.248 et P1, le premier étant 50 % à 75 % plus contagieux. Ces variants peuvent présenter une résistance accrue aux anticorps neutralisants, notamment ceux qui présentent 3 mutations dans le domaine de liaison (RBD) de la protéine spiculaire (variants P1 brésilien et B.1.351 sud-africain). De même les souches qui renferment la mutation E484K (les précédents + le P2)[3] pourraient compromettre l'efficacité des vaccins[4].

Nomenclature[modifier | modifier le code]

Aucune nomenclature pour les lignées évolutives du SARS-CoV-2 n'est universellement acceptée[5], cependant en janvier 2021, l’Organisation mondiale de la santé travaille sur une « nomenclature standard pour les variantes du SARS-CoV-2 qui ne fait pas référence à une localisation géographique »[6].

Bien qu'il existe plusieurs milliers de variantes du SARS-CoV-2[7], les sous-types du virus peuvent être placés dans des groupes beaucoup plus larges tels que les lignées ou les clades . Plusieurs nomenclatures différentes pour ces sous-types ont été proposées.

Variantes notables[modifier | modifier le code]

Variant « nigérian » B.1.1.207[modifier | modifier le code]

Initialement séquencé en août 2020 au Nigéria[8], les implications pour la transmission et la virulence ne sont pas claires, mais il a été répertorié comme une variante émergente par les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies des États-Unis[9]. Séquencée par le Centre africain d'excellence pour la génomique des maladies infectieuses (ACEGID – African Centre of Excellence for Genomics of Infectious Diseases), cette variante a une mutation P681H, partagée en commun avec le VOC-202012/01 du Royaume-Uni. Il ne partage aucune autre mutation avec VOC-202012/01 et à la fin décembre 2020, cette variante représente environ 1 % des génomes viraux séquencés au Nigeria.

Variant « britannique » VOC-202012/01[modifier | modifier le code]

Micrographie électronique à transmission en fausses couleurs d'un coronavirus variant B.1.1.7. La transmissibilité accrue du variant est vraisemblablement due à des changements de structure de la protéine spike, illustrées ici en vert.

Détecté pour la première fois en octobre 2020 lors de la pandémie de Covid-19 au Royaume-Uni à partir d'un échantillon prélevé le mois précédent[10], le variant VOC-202012/01 (first Variant Of Concern in December 2020), auparavant connu sous le nom « VUI – 202012/01 » (first Variant Under Investigation in December 2020)[11] est également nommé « B.1.1.7 » (souche, ou lignée, B.1.1.7) ou « 20B/501Y.V1 »[12],[13]. Depuis lors, sa probabilité de prévalence a doublé tous les 6,5 jours[réf. nécessaire], l'intervalle générationnel présumé[14],[15]. Elle est corrélée à une augmentation significative du taux d'infection au Covid-19 au Royaume-Uni, associée en partie à la mutation N501Y, qui modifie la façon dont le virus s'attache aux cellules par la glycoprotéine S.

Il a connu une croissance exponentielle à partir de début décembre pour devenir largement majoritaire. Elle serait de 50 à 75 % plus contagieuse que les souches habituelles, y compris chez les enfants, mais n'entraînerait pas plus de formes graves. Ce variant se propage dans le monde[16].

Variant « danois » B1.1.298[modifier | modifier le code]

Début novembre 2020, le variant danois, également appelé ΔFVI-spike par le State Serum Institute (SSI)[17], été découvert dans le Jutland du Nord, au Danemark, et aurait été propagé des visons aux humains via des fermes de visons. Le , il est annoncé que la population de visons au Danemark serait abattue pour empêcher la propagation possible de cette mutation et ainsi réduire le risque de nouvelles mutations. Il a entraîné l'abattage de 15 millions de visons, soit l'intégralité de la population d'élevage du Danemark[18]. Des restrictions de voyage ont été introduits dans sept municipalités du nord du Jutland pour empêcher la propagation de la mutation. Au 5 novembre 2020, quelque 214 cas humains liés au vison avaient été détectés[19].

L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a déclaré que le variant danois a une « sensibilité modérément diminuée aux anticorps neutralisants. » Le State Serum Institute avertit que la mutation pourrait réduire l'effet des vaccins contre la Covid-19 en cours de développement, même s'il était peu probable qu'il les rende inutiles. Il est annoncé le 19 novembre 2020 que le foyer de contagion était probablement éteint[20].

Variant « sud-africain » 501.V2[modifier | modifier le code]

Le 18 décembre 2020, le variant appelé 501.V2, 20C/501Y.V2 ou lignée B.1.351[13] est détecté pour la première fois en Afrique du Sud et signalé par le département de la santé du pays[21]. Les chercheurs ont signalé que la prévalence du variant était plus élevée chez les jeunes sans problèmes de santé sous-jacents et que, par comparaison avec d'autres variants, il entraînait plus fréquemment une maladie grave dans ces cas[22]. Le département de la santé sud-africain a également indiqué que le variant pourrait être à l'origine de la deuxième vague de l'épidémie de COVID-19 dans le pays en raison de sa propagation à un rythme plus soutenu que les autres variants du virus.

Les scientifiques ont également noté que le variant contenait plusieurs mutations lui permettant de se fixer plus facilement aux cellules humaines en raison des trois mutations suivantes dans le domaine de liaison au récepteur (RBD) dans la glycoprotéine de pointe du virus : N501Y[21],[23], K417N et E484K[24],[25]. La mutation E484K pourrait altérer l'efficacité des vaccins en réduisant le pouvoir neutralisant des anticorps. Il entraînerait alors aussi des risques de réinfection[26].

Variant « brésilien » ou « japonais » B.1.1.248[modifier | modifier le code]

Le variant B.1.1.248 du SARS-CoV-2 a été détecté à Tokyo le 6 janvier 2021 par l'Institut national des maladies infectieuses (NIID). Ce nouveau variant a été trouvé chez quatre personnes arrivées le 2 janvier 2021 à Tokyo depuis l'État d'Amazonas au Brésil[27]. L'Institut Oswaldo-Cruz indique sa conviction que le variant aurait circulé dans la forêt amazonienne[28]. Ce variant a 12 mutations dans sa protéine de pointe, y compris N501Y et E484K[29].

Une prépublication d'un article de Carolina M Voloch et al. a identifié la nouvelle lignée B.1.1.248 en circulation au Brésil et provenant de B.1.1.28. Il est décrit comme étant apparu pour la première fois en juillet 2020, détecté par eux-mêmes en octobre 2020 et, bien que sa fréquence ait considérablement augmenté, restant largement confiné, à la publication du journal en décembre 2020, à la capitale de l'État de Rio de Janeiro[30]. Pour rappel, en mai 2020 la majorité de leurs échantillons étaient de la lignée B.1.1.33. Cependant, en septembre 2020, il y avait une propagation significative de B.1.1.28 et, en octobre et novembre 2020, la nouvelle lignée de variant B.1.1.248 prédominait déjà sur 3 et 4 autres classifications utilisant l'outil Pangolin[31]. Le document identifie le changement E484K (présent à la fois dans B.1.1.28 et B.1.1.248) comme « largement répandu » à travers les échantillons (par exemple, 36 des 38 échantillons dans un ensemble).

Variant P1 (détecté à Manaus)[modifier | modifier le code]

Il s'agit d'un variant détecté en décembre 2020 dans la région de Manaus au Brésil. Il est responsable d'une seconde vague extrêmement intense dans l'État de l'Amazonas et plus particulièrement dans la ville de Manaus, alors même que la ville avait atteint le seuil d'immunité collective en octobre 2020 avec 76 % de la population déjà exposée au Covid-19[32]. Cela montrerait l'inefficacité des anticorps issus du contact avec d'anciennes souches du virus face à ce variant. Il est porteur de 21 mutations, dont E484K (remettant en cause l'efficacité des vaccins) et N501Y (le rendant plus contagieux).

Il circule au côté du variant P2 détecté à Rio de Janeiro. Les deux variants sont issus du variant B.1.128 qui aurait circulé au Brésil depuis [33].

Variant 20A EU.1 (Espagne)[modifier | modifier le code]

Le , des scientifiques suisses, américains et espagnols publient l'étude d’un variant du SARS-CoV-2, appelé 20A EU.1[34]. Ce variant semble avoir émergé parmi des travailleurs agricoles en Aragon, dans le nord-est de l’Espagne, « C’est du moins les traces les plus anciennes de sa présence que nous avons pu détecter », précise Emma Hodcroft, l’auteure principale de l’étude et spécialiste de la génétique évolutive humaine à l’université de Bâle, d'après France 24[35].

Après son développement en Espagne, cette mutation s'est étendue à de nombreux pays européens. Avant le , de très faibles valeurs ont été trouvées en dehors de la Péninsule Ibérique. Mais après cela, la mutation s’est propagée en Europe et elle s'est également étendue à la Norvège, à la Lettonie, aux Pays-Bas et à la France. Cette variante s'est même répandue sur d'autres continents, par exemple, la Nouvelle-Zélande ou Hong Kong[36].

Le variant 20A EU.1 s'est mélangé à la population locale et a ensuite migré vers d'autres régions du pays, représentant alors () plus de 70 % de toutes les séquences analysées par les chercheurs. À partir de la mi-juillet, cette mutation a rapidement balayé le reste du continent européen, cité plus haut, à commencer par le Royaume-Uni (80 % de toutes les séquences analysées), la Suisse et les Pays-Bas. Emma Hodcroft a souligné qu'en France, « elle représente seulement 40 % des cas analysés, et c’est une autre souche qui est dominante »[35].

Les mutations génétiques d’un virus sont fréquentes ; elles se produisent lorsque le virus se multiplie dans l'organisme infecté et la plupart du temps elles n’affectent pas son comportement. Mais il n'est pas exclu qu'un nouveau variant s'avère plus virulent.

Le nouveau variant SARS-CoV-2 20A EU.1 s'avère plutôt contagieux, ce qui pourrait expliquer le développement rapide de la deuxième vague. Mais, à ce stade des recherches, rien n’indique qu’il soit plus dangereux que les autres. La chercheuse suisse explique qu'elle n'a jamais étudié une variante de la sorte : « Je n’ai observé aucune variante avec ce type de dynamique depuis que j’ai commencé à étudier les séquences génomiques du coronavirus en Europe ».

Variant « californien » CAL.20C[modifier | modifier le code]

Le variant CAL.20C ou B1.1.429 a été observé pour la première fois par des chercheurs du Cedars-Sinai Medical Center en juillet 2020 dans l'un des 1 230 échantillons de virus recueillis dans le comté de Los Angeles. Le variant a été détecté à nouveau dans le sud de la Californie en octobre 2020. En novembre 2020, le variant CAL.20C représentait 36 % des échantillons collectés au Cedars-Sinai Medical Center et, en janvier 2021, le variant CAL.20C représentait 50 % des échantillons[37].

CAL.20C est le variant présentant une contagiosité plus importante. Il pourrait être à l'origine du nombre exponentiel de cas de Covid-19: à Los Angeles, plus de 400 000 contaminations supplémentaires ont été enregistrées en un mois du 30 novembre au 2 janvier 2021, alors qu’il avait fallu auparavant dix mois pour atteindre ce seuil. Ce variant comporte trois mutations, dont la mutation L425R située dans le RBD de la protéine spike et qui a été associée à une résistance de certains anticorps neutralisants[38],[39]. Ce variant possède des ressemblances avec celui observé au Danemark (Cluster 5).

Variant « new-yorkais » B.1.526[modifier | modifier le code]

Le variant B.1.526 dit "new-yorkais" a été observé pour la première fois en novembre 2020 sur l’île de Manhattan. En janvier 2021 3 % des contaminations à New York sont des cas du variant B.1.526, fin février 2021, une augmentation jusqu'à 27% des séquences virales au moins est observée[40],[41]. Des cas à Westchester, dans le Bronx et le Queens, le sud de Manhattan et à Brooklyn sont détectés[42].

Deux études non-vérifiées par des pairs, mettent en évidence la mutations E484K, déjà observée sur le variant B.1.351 « sud-africain » et B.1.1.248 « brésilien », et la mutations S477N, qui pourrait modifier la façon dont le virus s'attache aux cellules humaines.

Variant « breton » 20C[modifier | modifier le code]

Le variant 20C dit "breton" a été détecté en Bretagne avec plusieurs malades présentant les symptômes de la Covid-19 rattachés à un cluster au centre hospitalier de Lannion (Côtes d'Armor) mais avec des tests PCR négatifs. La Direction générale de la santé (DGS) précise que des investigations sont en cours en mars 2021. L'Institut Pasteur met en évidence neuf mutations dans la région codant pour la protéine S mais également dans d'autres régions virales[43],[44],[45].

Variant « philippin » P3[modifier | modifier le code]

Le variant P3 dit ''philippin'' a été découvert dans la région des visayas centrales à la mi-mars 2021[46]. C'est un variant dit de troisième génération, qui aurait muté à partir du variant B.1.1.248, qui est de seconde génération. B.1.1.248 a lui-même muté de P1, qui constitue la première génération de cette lignée. Il serait présent depuis au moins début février 2021. En plus des mutation vues sur les variant B.1.1.48 et P1, il présente entre autres les mutations E1092K et H1101Y sur la protéine S, dont la signification clinique est incertaine[47].

Variant « Henri-Mondor »[modifier | modifier le code]

L'équipe du laboratoire de virologie de l'hôpital Henri-Mondor AP-HP et l'équipe de la plateforme « génomique » ont récemment découvert un nouveau variant appelé « variant Henri-Mondor », annonce l’Assistance Publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)[48],[49]. Ce variant a été découvert à Créteil, dans un cluster de trois professionnels hospitaliers et du conjoint de l'un d'entre eux. « Elle se caractérise par la présence de deux délétions et 18 mutations d'acides aminés, dont 7 à 8 sont localisées dans des positions clés de la protéine « spike », impliquée dans l’entrée du virus dans les cellules »[48]. Dans l'enquête Flash 4, le variant « Henri-Mondor » représentait 1,8 % des souches séquencées sur le territoire national, on retrouve également les mutations N501Y et L452R que l'on peut observer dans d'autres variants. Les chercheurs ne sont pas en mesure d'affirmer, pour l'instant, si le variant est plus contagieux ou plus létal[49].

Variant « indien » B.1.617[modifier | modifier le code]

Détecté le près de Nagpur en Inde, le variant B.1.617 présente 15 mutations dont une « double mutation » sur la protéine spiculaire :

  • L452R, détectée chez les variants B.1.427/B.1.429 (Californie)[50] ;
  • E484Q, proche de la mutation E484K des variants sud-africains et brésiliens[51].

En avril 2021, il s'était propagé à au moins huit pays. Parmi les 15 mutations qu'il présente, il possède les mutations de spicule P614R, E484Q et L452R, ces deux dernières pourraient lui permettre d'échapper aux anticorps (post-infection ou vaccinaux). Des rapports de terrain le décrivent comme plus contagieux[52]. Ses symptômes seraient différents (on parle de saignements de nez, mais surtout les médecins montrent qu'un grand nombre de cas ne sont pas détectés par les tests PCR : des scans sont nécessaires pour confirmer les infections)[53].

Santé publique France écrit le  : « Ce variant a été détecté sporadiquement en Angleterre, Allemagne, au Canada et à Singapour. Deux cas ont été détectés en Guadeloupe. »[50]

Mutations notables[modifier | modifier le code]

Mutations de la protéine S (spike)[modifier | modifier le code]

La protéine spike (S) est formée de deux sous-unités : la sous-unité S1, qui contient le domaine de liaison au récepteur cellulaire de l'hôte, la protéine ACE, et la sous-unité S2, qui participe à la fusion de la particule virale avec la membrane cellulaire de l'hôte.

69-70delHV[modifier | modifier le code]

Cette mutation est une délétion de deux acides aminés : l'histidine 69 et la valine 70 de la région N-terminale de la sous-unité S1. Elle a été identifiée au Danemark, chez les visons. Dans un isolat cette mutation était associée à trois autres (Y453F, I692V et M1229I), l'ensemble des quatre mutations étant identifié comme ΔFVI-spike[17].

Y453F[modifier | modifier le code]

Y453F est une mutation qui affecte un acide aminé impliqué dans l'interaction de la protéine spike avec le récepteur cellulaire du virus, la protéine ACE2. Elle a été identifiée au Danemark, chez les visons. La tyrosine 453 interagit avec la histidine 34 de la protéine ACE2 ; cette position correspond à une tyrosine chez le vison et les autres mustélidés. Cette mutation est considérée comme une mutation adaptative à la ACE du vison[17].

E484K[modifier | modifier le code]

E484K est une « mutation d'échappement » d'au moins une forme d'anticorps monoclonal contre le SARS-CoV-2, indiquant qu'il peut y avoir un « changement possible de l'antigénicité ». B.1.1.248 (Brésil / Japon) et 501. V2 (Afrique du Sud) présentent tous deux cette mutation. Le nom de la mutation, E484K, fait référence à un échange par lequel l'acide glutamique (E) est remplacé par la lysine (K) en position 484[54].

N501Y[modifier | modifier le code]

N501Y indique un changement de l' asparagine (N) à la tyrosine (Y) en position d' acide aminé 501. Ce dernier est devenu la forme dominante du virus à Columbus fin décembre 2020 et janvier et semble avoir évolué indépendamment des autres variantes[55],[56].

D614G[modifier | modifier le code]

D614G est une mutation qui affecte la protéine de pointe du SARS-CoV-2. La fréquence de cette mutation dans la population virale a augmenté au cours de la pandémie. La G (glycine) a remplacé le D (acide aspartique) dans de nombreux pays, en particulier en Europe, mais plus lentement en Chine et dans le reste de l'Asie de l'Est, ce qui confirme l'hypothèse que G augmente le taux de transmission, ce qui est cohérent avec des titres viraux et une infectiosité plus élevés vitro[2]. En juillet 2020, il a été signalé que le variant D614G SARS-CoV-2 le plus infectieux était devenu la forme dominante de la pandémie[57],[58],[59],[60].

La prévalence globale du D614G est en corrélation avec la prévalence de la perte d'odorat (anosmie) en tant que symptôme de la Covid-19[61].

Les variants contenant la mutation D614G sont considérés comme faisant partie du clade G par Gisaid[2] et du clade B.1 par l'outil Pangolin[62].

P681H[modifier | modifier le code]

Cette mutation a été identifiée initialement dans le variant nigérian B.1.1.207[8]. La mutation P681H est la seule mutation partagée avec le VOC-202012/01 du Royaume-Uni. À la fin décembre 2020, cette variante représente environ 1 % des génomes viraux séquencés au Nigeria.

Mutagénèse in vitro[modifier | modifier le code]

Publiée en janvier 2021[63], l'étude en prépublication d'une équipe de chercheurs de GSK Vaccines met en évidence "la capacité incroyable du virus à muter pour échapper aux anticorps" présents dans le plasma d'un patient convalescent, réduisant leur efficacité "à zéro en moins de 80 jours".

En outre, l'efficacité des vaccins à ARN, induisant "une réponse contre un nombre limité d'épitopes reconnus par les CD8+", serait affaiblie en quelques mutations du virus[64].

Notes et références[modifier | modifier le code]

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Bibliographie supplémentaire[modifier | modifier le code]

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Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]