D’où viennent les nouveaux variants du coronavirus?

De nouvelles lignées virales de la COVID-19 sont apparues aux quatre coins du monde au cours des derniers mois.
Photo: Graham Hughes La Presse canadienne De nouvelles lignées virales de la COVID-19 sont apparues aux quatre coins du monde au cours des derniers mois.

Des cas de variants britannique, sud-africain et californien ont été dépistés sur le territoire québécois cette semaine. Comment ces nouvelles lignées virales sous haute surveillance qui pourraient changer le cours de la pandémie de COVID-19 ont-elles émergé ? Le fait que l’on puisse observer l’évolution du coronavirus en temps réel permet de formuler des hypothèses.

Deux facteurs principaux ont joué un rôle fondamental dans l’apparition de ces nouveaux variants qui préoccupent la communauté médicale internationale, car ils pourraient être plus contagieux et ne pas être sensibles aux vaccins qui sont actuellement administrés.

Le premier facteur est le fait que le coronavirus subit constamment des mutations : environ une mutation tous les dix jours. Celles-ci sont des erreurs qui surviennent aléatoirement dans le génome du virus lorsque ce dernier réplique son ARN pour engendrer de nouveaux virus.

Le second est la sélection naturelle qui agit comme filtre sur ces mutations. « La sélection naturelle fait en sorte que les mutants qui ont un avantage adaptatif vont produire plus de descendants, qu’ils auront plus de succès et qu’ils augmenteront en fréquence », explique Jesse Shapiro, spécialiste de l’évolution des populations microbiennes à l’Université McGill.

Or, plus le nombre de personnes infectées est grand, plus il y aura de virus en circulation qui se répliqueront, et plus la probabilité qu’apparaissent de nouvelles mutations, dont des mutations conférant un avantage adaptatif, sera élevée, précise le chercheur.

« La sélection naturelle, elle aussi, est plus efficace au sein de grandes populations de personnes infectées. Dans les très petites populations, c’est-à-dire celles qui comprennent peu des personnes infectées, la dérive génétique fait en sorte que même si une mutation conférant un avantage apparaît, elle risque d’être perdue à cause de l’extinction due au hasard » des virus qui la contienne.

« Ces deux facteurs agissent dans la même direction et font en sorte que dans des lieux où il y a beaucoup de personnes infectées, il y a plus de chances que des variants bien adaptés, c’est-à-dire qui survivent bien et qui se transmettent bien, apparaissent et augmentent en fréquence », résume-t-il.

Risque de réinfection

L’Afrique du Sud et le Brésil sont justement des endroits qui étaient écrasés par la prolifération des infections lorsque de nouveaux variants préoccupants y sont apparus, fait-il remarquer.

Selon les dernières nouvelles, les variants apparus au Brésil et en Afrique du Sud seraient possiblement capables de réinfecter les personnes ayant déjà été atteintes par la souche ancestrale du SRAS-CoV-2. Sachant que la sélection naturelle favorise principalement les mutations qui accroissent l’habileté du virus à se transmettre et à résister au système immunitaire de son hôte, Jesse Shapiro n’est pas surpris par ces possibles cas de réinfections.

« La pression de sélection qui a permis l’émergence de variants capables de réinfecter ne s’exerce que dans les populations où une grande proportion de personnes a déjà été infectée. Au début d’une pandémie, alors que très peu de personnes ont été infectées, il n’y a presque pas de pression sélective en action parce que tout le monde est vulnérable à l’infection. Mais quand une certaine proportion de la population commence à être immunisée en raison des infections, une pression sélective commence à s’exercer et les virus [qui développent des mutations leur permettant] d’échapper à cette pression survivent et se reproduisent. Il se pourrait que ce soit le cas pour les variants qui ont émergé au Brésil et en Afrique du Sud, où il y a eu un fort pourcentage de la population qui a été infecté. Pour le moment, c’est l’hypothèse la plus plausible qui est avancée et qui est cohérente avec le fait qu’on observe une réduction importante de l’efficacité des vaccins — qui ont été développés avec la souche ancestrale du virus — contre le nouveau variant sud-africain », explique M. Shapiro.

Une plus grande transmission

L’hypothèse proposée pour expliquer l’émergence du variant britannique est quant à elle assez différente. Ce variant, qui est nettement plus transmissible, mais pas nécessairement capable d’échapper aux défenses immunitaires des personnes ayant déjà été infectées puisque les vaccins semblent conserver leur efficacité, serait vraisemblablement apparu chez une personne immunodéprimée dont l’infection par le SRAS-CoV-2 a persisté très longtemps.

« C’est une bonne hypothèse pour expliquer le fait que les 17 mutations qui sont présentes dans le variant britannique ont été observées une première fois toutes ensemble, alors qu’habituellement, on observe des étapes intermédiaires », soit l’accumulation graduelle de mutations chez différentes personnes faisant partie d’une chaîne de transmission, croit M. Shapiro. « Entre zéro et deux mutations apparaissent normalement lorsqu’une personne est infectée. Or, selon des études, leur nombre peut atteindre une vingtaine chez des personnes immunodéprimées. »

« Ces personnes immunodéprimées ont une réponse immunitaire qui n’est pas assez forte pour éliminer le virus, mais qui est suffisante pour imposer une pression sélective qui permet uniquement la survie des virus dotés de mutations qui permettent d’échapper aux défenses immunitaires et de se transmettre », explique l’expert.

« Comment va évoluer la population virale est vraiment une grande inconnue », lance Sandrine Moreira, responsable de la génomique et de la bio-informatique au Laboratoire de santé publique du Québec. « Dans cette situation où on a plusieurs variants qui sont réputés plus transmissibles, les propriétés de chaque virus, mais aussi le contexte, soit le fait qu’ils infecteront ou pas la bonne personne, soit celle qui va le transmettre et qui aura le plus de contacts, je suis curieuse de savoir ce que tous ces éléments qui vont se joindre ensemble vont donner sur l’évolution de la population virale. »

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