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Nouveau virus recombinant SRAS-CoV-2 Omicron-Delta identifié aux États-Unis

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Dans une étude récente publiée sur le site Web de l bioRxiv*, des chercheurs ont signalé un nouveau virus recombinant Omicron et Delta du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2) aux États-Unis (US).

Étude : Identification d'un nouveau virus recombinant Delta-Omicron du SRAS-CoV-2 aux États-Unis. Crédit image : Ivan Marc/Shutterstock
Étude : Identification d’un nouveau virus recombinant SRAS-CoV-2 Delta-Omicron aux Etats-Unis. Crédit image : Ivan Marc/Shutterstock

Contexte

La surveillance génomique américaine surveille et caractérise les variantes émergentes du SRAS-CoV-2. Des échantillons de SRAS-CoV-2 provenant de 64 États et juridictions ont été saisis et séquencés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) dans le cadre du programme national de surveillance des souches de SRAS-CoV-2 (NS3). Ce programme est venu s’ajouter aux efforts de séquençage viral menés par des laboratoires universitaires, commerciaux et de santé publique américains. Ces initiatives ont fourni plus de 1,8 million de génomes du SRAS-CoV-2 provenant des États-Unis à des dépôts publics à partir de janvier 2021.

La recombinaison est fréquente parmi les variants du SRAS-CoV-2. Elle entraîne une variation des caractéristiques virales comme la pathogénicité et l’infectiosité, ce qui donne lieu à des variants du SRAS-CoV-2 présentant des mutations hybrides et une transmissibilité accrue. Il existe des preuves de recombinaison entre les variants Delta et Alpha du SRAS-CoV-2. Cependant, aucune preuve convaincante de recombinaison n’est disponible parmi les COV Omicron et Delta en circulation jusqu’à la fin de 2021.

Une souche recombinante Omicron-Delta pourrait modifier les perspectives des vaccins contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et l’efficacité des traitements. Cela est dû à la divergence entre les génomes Delta et Omicron et aux capacités reconnues d’évasion immunitaire d’Omicron. Des virus issus d’une recombinaison de Delta et d’Omicron ont été signalés au début de l’année 2022, mais des enquêtes ultérieures ont révélé qu’ils étaient dus à des coinfections ou à des aberrations de laboratoire.

A propos de l’étude

Dans la présente étude, les auteurs ont signalé des cas de SRAS-CoV-2 dont les génomes recombinés présentent des mutations caractéristiques des COV Omicron et Delta du système national de surveillance génomique des CDC. L’équipe décrit également les tentatives d’élimination du séquençage de la contamination des laboratoires. Une technique d’identification rapide de recombinaison interclade nommée Bolotie a été employée dans l’enquête.

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Les données brutes des séquences recombinantes identifiées du SRAS-CoV-2 ont été élaborées à l’aide des approches de séquençage par amplicon et par boucle moléculaire afin d’exclure les erreurs bioinformatiques, les coinfections Omicron-Delta et les contaminations de laboratoire. Les techniques de séquençage employées dans cette étude étaient le séquençage Nanopore, Pacific Bioscience (PacBio) et Illumina.

Résultats et discussions

Les résultats ont démontré la découverte d’une collection de neuf séquences recombinantes possibles du SRAS-CoV-2 à partir de l’ensemble de données de surveillance génomique nationale des CDC. Les neuf séquences étaient EPI_ISL_10389336, EPI_ISL_10389339, EPI_ISL_8981712, EPI_ISL_9088187, EPI_ISL_8981824, EPI_ISL_8981459, EPI_ISL_9147935, EPI_ISL_9147438 et EPI_ISL_8720194. Ces séquences ont été découvertes comme des génomes recombinants possibles avec un parent dans Omicron (Clade 21K) et un autre dans Delta (Clade 21J) en utilisant Bolotie. Entre les positions nucléotidiques (nt) 22577 et 22035 (référencées à l’accession Genbank NC_045512.2), Bolotie a défini un seul point de rupture. Aucune mutation différentielle n’a été observée entre les clades 21K et 21J.

Ces séquences contenaient des schémas de mutation caractéristiques des lignées Omicron et Delta du SRAS-CoV-2, passant d’altérations liées au Delta à des substitutions liées à l’Omicron parmi les 158 et 339 acides aminés de la pointe (S). Ce point de rupture diffère du point de rupture en amont de S dans le gène ORF1ab trouvé dans deux groupes de recombinants putatifs Delta-Omicron découverts au Royaume-Uni (UK).

Les neuf génomes entiers ont été classés dans la catégorie 21K (Omicron/BA.1) par Nextclade. Lorsque le génome a été divisé à la position 22150, le fragment de base initial a été appelé Clade 21J, et le reste Clade 21K. L’évaluation phylogénétique des épidémies mondiales nommées (PANGO) a classé le premier segment de 22150 bases de chaque séquence recombinante comme AY.43 (Delta), bien que Scorpio ne soit pas d’accord avec cette observation. De plus, une plus grande similarité avec les séquences AY.119.2 (Delta) a été découverte dans cette zone. Le fragment de séquence résiduel du nucléotide 22151 à l’extrémité 3′ a été attribué à BA.1.1 (Omicron). Cette découverte a été enregistrée dans le dépôt des désignations PANGO et est en cours d’évaluation pour une éventuelle attribution de lignée.

Les deux spécimens reséquencés ont été validés comme recombinants authentiques par une analyse de séquence détaillée, qui n’a révélé aucune indication de contamination ou de co-infection. À l’extrémité 5′ du recombinant, des mutations typiques de Delta comme G21987A, C21846T, C21618G, et la délétion 22029 à 22034 avec une fréquence de plus de 99 % ont été observées par rapport au spécimen représentatif AY.119.2 (Delta). En position 22577, le schéma de mutation du recombinant correspond à celui du spécimen représentatif BA.1.1 (Omicron).

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En particulier, un examen des lectures individuelles du nanopore d’Oxford (ONT) a révélé que les mutations Delta se trouvaient sur les mêmes lectures que les variations nucléotidiques simples (SNV) d’Omicron. Avec un point de rupture entre les domaines N-terminal et de liaison au récepteur de la sous-unité S-S1, la protéine S traduite s’est comportée comme un hybride, comprenant des acides aminés distincts des parents Omicron et Delta.

Conclusions

Selon les auteurs, c’est la première fois qu’un génome recombinant de SARS-CoV-2 comprenant une protéine S hybride résultant d’un événement de recombinaison Delta (AY.119.2) et Omicron (BA.1.1) est découvert aux États-Unis. Ils ont identifié neuf génomes qui étaient le produit d’une recombinaison au sein du gène S du SRAS-CoV-2, avec des altérations communes aux lignées Omicron et Delta aux extrémités 3′ et 5′, respectivement. Il n’en reste pas moins qu’il est difficile de découvrir et de valider d’autres SARS-CoV-2 recombinants en raison de la grande variété de la qualité des séquences accessibles dans le domaine public.

Bien qu’ils aient été découverts sur une période de six semaines, le nombre d’infections causées par les virus recombinants hybrides S a été modeste. De plus, la plupart des cas ont été découverts dans la zone médio-atlantique des États-Unis. Compte tenu des implications possibles pour la santé publique des nouveaux variants de recombinaison, les études intégrant des éléments de bioinformatique et de laboratoire, comme celle présentée dans le présent rapport, sont essentielles pour identifier et suivre ces virus avec précision.

*Avis important

bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et qui, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, ni guider la pratique clinique/le comportement en matière de santé, ni être traités comme des informations établies.