Ce que l'avenir réserve au coronavirus et à nous

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Des personnes portant des masques de protection se reflètent dans une flaque d'eau alors qu'elles traversent une rue d'un quartier commerçant le 12 octobre 2021 à Tokyo. (AP)

Écrit par Emily Anthes

Le 9 ​​janvier 2020, environ une semaine après que le monde a appris pour la première fois l'existence d'un mystérieux groupe de cas de pneumonie dans le centre de la Chine, les autorités ont annoncé que les scientifiques avaient trouvé le coupable : un nouveau coronavirus.

C'était une annonce qui donne à réfléchir et d'une familiarité troublante. Près de deux décennies plus tôt, un autre coronavirus avait franchi la barrière des espèces et fait le tour du monde, provoquant une nouvelle maladie mortelle appelée syndrome respiratoire aigu sévère, ou SRAS. Le virus, qui est devenu connu sous le nom de SRAS-CoV, a tué 774 personnes avant que les autorités sanitaires ne le contiennent.

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Mais même si les scientifiques s'en inquiétaient l'histoire se répétait peut-être, il y avait une lueur d'espoir. Bien que tous les virus évoluent, les coronavirus sont connus pour être relativement stables, évoluant plus lentement que la grippe ordinaire.

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« Il y avait, je pense, un sentiment qui jouerait en notre faveur et que le scénario cauchemardesque de la grippe – en constante évolution et nécessitant des vaccins mis à jour tout le temps – ne serait probablement pas le cas », a déclaré le Dr Adam Lauring, expert en virus et spécialiste des maladies infectieuses à l'Université du Michigan.

Ce sur quoi de nombreux scientifiques n'avaient pas compté, c'était une propagation mondiale incontrôlée. Au cours des semaines suivantes, le nouveau virus, le SRAS-CoV-2, est passé de Wuhan, en Chine, à un bateau de croisière au Japon, une petite ville du nord de l'Italie et une conférence sur la biotechnologie à Boston. Pays par pays, les traqueurs mondiaux de coronavirus sont devenus rouges.

À ce jour, plus de 237 millions de personnes ont été infectées par le virus et 4,8 millions sont décédées, dont 700 000 rien qu'aux États-Unis.

Sur cette photo d'archive, Romelia Navarro, à droite, est réconfortée par l'infirmière Michele Younkin alors qu'elle pleure alors qu'elle est assise au chevet de son mari mourant, Antonio, dans l'unité COVID-19 du St. Jude Medical Center à Fullerton, en Californie. (AP)

Avec chaque infection, de nouvelles opportunités pour le virus de muter. Aujourd'hui, près de deux ans après le début de la pandémie, nous parcourons un alphabet de nouvelles variantes virales : alpha à propagation rapide, bêta qui échappe au système immunitaire, puis gamma, delta, lambda et, plus récemment, mu.

“Nous avons juste des infections incontrôlées dans une grande partie du monde, et cela va conduire à plus de chances pour que le virus évolue”, a déclaré Lauring.

Même pour un virus, l'évolution est un long jeu, et notre relation avec le SARS-CoV-2 en est encore à ses balbutiements. Il est extrêmement peu probable que nous éradiquions le virus, disent les scientifiques, et ce que les prochaines années – et décennies – nous réservent est difficile à prévoir.

Mais l'héritage des épidémies passées, ainsi que certains principes biologiques de base, fournit des indices sur l'endroit où nous pourrions nous diriger.

La loterie génétique

Les virus sont des machines de réplication, détournant nos cellules pour faire des copies de leurs propres génomes. Parfois, ils commettent de petites erreurs, semblables à des fautes de frappe, lors de la réplication.

La plupart du temps, ces erreurs n'ont aucun avantage pour le virus ; beaucoup sont nocifs et disparaissent rapidement. Mais occasionnellement, un virus frappe à la loterie génétique : une mutation qui confère un avantage. Cette version plus adaptée du virus peut alors surpasser ses pairs, donnant naissance à une nouvelle variante.

Le coronavirus pourrait évoluer d'innombrables façons, mais il existe trois possibilités préoccupantes : il pourrait devenir plus transmissible, il pourrait devenir plus efficace pour échapper à notre système immunitaire, ou il pourrait devenir plus virulent, provoquant une maladie plus grave.

Le SARS-CoV-2 est déjà devenu plus transmissible. “Le virus se transmet simplement mieux d'une personne à une autre qu'il ne l'était en janvier 2020”, a déclaré Jesse Bloom, expert en évolution virale au Fred Hutchinson Cancer Research Center de Seattle. “Et cela est dû à une variété de mutations que le virus a acquises, dont certaines que nous comprenons, et d'autres que nous ne comprenons pas.”

L'une des premières de ces mutations était déjà apparue fin janvier 2020. La mutation, D614G, a très probablement stabilisé la protéine de pointe que le virus utilise pour s'accrocher aux cellules humaines, rendant le virus plus infectieux. Il s'est rapidement répandu, déplaçant la version originale du virus.

Au fur et à mesure que le virus se propageait, de plus en plus de mutations sont apparues, donnant lieu à des variantes encore plus transmissibles. D'abord vint l'alpha, qui était environ 50 % plus infectieux que le virus d'origine, et bientôt le delta, qui était, à son tour, environ 50 % plus infectieux que l'alpha.

“Maintenant, nous sommes essentiellement dans une pandémie delta”, a déclaré Robert Garry, expert en virus à l'Université de Tulane. “Donc une autre poussée, une autre propagation d'une variante légèrement meilleure.”

Bien que certains experts aient été surpris de voir la variante hyperinfectieuse, qui a plus d'une douzaine de mutations notables, émerger si rapidement, l'apparition de plus transmissibles variantes est l'évolution virale des manuels.

“Il est difficile d'imaginer que le virus va apparaître dans une nouvelle espèce parfaitement formée pour cette espèce”, a déclaré Andrew Read, microbiologiste évolutionniste à la Penn State University. « Cela nécessitera forcément une certaine adaptation. »

Mais les scientifiques ne s'attendent pas à ce que ce processus se poursuive indéfiniment.

Il existe probablement des limites biologiques fondamentales sur le degré d'infectiosité d'un virus peut devenir, en fonction de ses propriétés intrinsèques. Les virus bien adaptés à l'homme, tels que la rougeole et la grippe saisonnière, ne deviennent pas constamment plus infectieux, a noté Bloom.

Il n'est pas tout à fait clair quelles sont les contraintes de transmissibilité, a-t-il ajouté, mais à tout le moins, le nouveau coronavirus ne peut pas se répliquer infiniment vite ou voyager infiniment loin.

« La transmission nécessite qu'une personne expire ou tousse d'une manière ou d'une autre. ou expirez le virus, et il atterrit dans les voies respiratoires de quelqu'un d'autre et l'infecte », a déclaré Bloom. « Il y a juste des limites à ce processus. Ce ne sera jamais le cas que je sois assis ici dans mon bureau et que je le donne à quelqu'un de l'autre côté de Seattle, n'est-ce pas ?”

Il a ajouté : « Que la variante delta soit déjà à ce plateau, ou s'il y aura d'autres augmentations avant d'atteindre ce plateau, je ne peux pas le dire. Mais je pense que ce plateau existe.”

Esquiver l'immunité

En plus de devenir plus transmissibles, certaines variantes ont également acquis la capacité d'esquiver certains de nos anticorps. Les anticorps, qui peuvent empêcher le virus d'entrer dans nos cellules, sont conçus pour s'accrocher à des molécules spécifiques à la surface du virus, se mettant en place comme des pièces de puzzle. Mais les mutations génétiques du virus peuvent modifier la forme de ces sites de liaison.

« Si vous modifiez cette forme, vous pouvez empêcher un anticorps de faire son travail », a déclaré Marion Pepper, immunologiste à la faculté de médecine de l'Université de Washington.

Delta semble échapper à certains anticorps, mais il existe d'autres variantes, en particulier bêta, qui sont encore meilleures pour esquiver ces défenses . Pour l'instant, le delta est si contagieux qu'il a réussi à surpasser, et donc à limiter la propagation de, ces variantes plus furtives.

Mais à mesure que de plus en plus de personnes acquièrent des anticorps contre le virus, les mutations qui permettent au virus de passer ces anticorps deviendront encore plus avantageuses. “Le paysage de la sélection a changé”, a déclaré Jessica Metcalf, biologiste évolutionniste à l'Université de Princeton. “Du point de vue du virus, ce n'est plus 'je me contente de faire le tour, et il y a un hôte gratuit.' “

La bonne nouvelle est qu'il existe de nombreux types d'anticorps différents, et un variante avec quelques nouvelles mutations ne leur échappera probablement pas toutes, selon les experts.

“Le système immunitaire a également évolué pour avoir de nombreux atouts dans son sac pour contrer l'évolution du virus”, a déclaré Pepper. “Le fait de savoir qu'il existe ce niveau complexe de diversité dans le système immunitaire me permet de mieux dormir la nuit.”

Certaines cellules T, par exemple, détruisent les cellules infectées par le virus, contribuant ainsi à réduire la gravité de la maladie . Ensemble, notre assortiment de cellules T peut reconnaître au moins 30 à 40 éléments différents du SRAS-CoV-2, ont découvert des chercheurs.

« Il est beaucoup plus difficile d'éviter les réponses des lymphocytes T que les réponses des anticorps », a déclaré le Dr Céline Gounder, spécialiste des maladies infectieuses à la Grossman School of Medicine de l'Université de New York.

Et puis il y a les lymphocytes B, qui générer notre armée d'anticorps. Même après avoir éliminé l'infection, le corps continue de produire des cellules B pendant un certain temps, introduisant délibérément de petites mutations génétiques. Le résultat est une collection extrêmement diversifiée de cellules B produisant une gamme d'anticorps, dont certains pourraient correspondre à la prochaine variante qui se présente.

“Ils sont en fait une bibliothèque de suppositions que le système immunitaire fait sur ce à quoi pourraient ressembler les variantes à l'avenir”, a déclaré Shane Crotty, expert en virus à l'Institut d'immunologie de La Jolla.

Jusqu'à présent, des études suggèrent que nos réponses en anticorps, en lymphocytes T et en lymphocytes B fonctionnent toutes comme prévu en ce qui concerne le SRAS-CoV-2. “Ce virus joue principalement selon des règles immunologiques que nous comprenons”, a déclaré Crotty.

« Aucun intérêt à nous tuer »

Selon les scientifiques, le virus deviendra plus virulent, c'est-à-dire s'il provoquera une maladie plus grave. Contrairement à la transmissibilité ou à l'évasion immunitaire, la virulence n'a aucun avantage évolutif inhérent.

« Le virus n'a aucun intérêt à nous tuer », a déclaré Metcalf. “La virulence n'a d'importance pour le virus que si elle fonctionne pour la transmission.”

Parce que les personnes hospitalisées peuvent être moins susceptibles de propager le virus que celles qui se promènent avec les reniflements, certains ont émis l'hypothèse que de nouveaux virus devenir plus doux avec le temps.

Un exemple couramment cité est le virus du myxome, que des scientifiques australiens ont publié en 1950 dans le but de réduire la population de lapins européens envahissants.

Au départ, le virus du myxome s'est avéré être « fantastiquement virulent », a écrit un scientifique. , tuant plus de 99% des lapins infectés. Après seulement quelques années, cependant, plusieurs souches du virus un peu plus bénignes ont émergé et sont devenues dominantes.

Mais le myxome n'est pas une simple histoire de virus devenant progressivement moins virulent.

« Des variantes précoces trop belles ont également été découvertes au milieu des années 1950 », a déclaré Read, qui a étudié le virus. “Ils causaient peu de maladies mais se transmettaient mal, donc ils ne sont jamais arrivés à dominer.”

Les lapins ont également développé de nouvelles défenses immunitaires qui leur ont permis de combattre plus facilement l'infection, puis le virus a riposté, acquérant de nouvelles astuces pour avoir déprimé le système immunitaire des lapins.

« Soixante-dix ans, ça continue de battre les gangs », a déclaré Read.

Il est trop tôt pour dire si le SARS-CoV-2 changera de virulence à long terme. Il pourrait certainement y avoir des compromis entre virulence et transmission ; les variantes qui rendent les gens trop malades trop rapidement peuvent ne pas se propager très loin.

Encore une fois, ce virus se propage avant que les gens ne tombent gravement malades. Tant que cela reste vrai, le virus pourrait devenir plus virulent sans sacrifier la transmissibilité.

De plus, la même chose qui rend le virus plus infectieux – une réplication plus rapide ou une liaison plus étroite à nos cellules – pourrait également le rendre plus virulent. En effet, certaines preuves suggèrent que le delta est plus susceptible d'entraîner une hospitalisation que d'autres variantes.

« Je pourrais en fait continuer ce jeu d'imagination pendant longtemps », a déclaré Read. « Dans mes bons jours, je suis optimiste que la gravité de la maladie diminuera avec le temps. Parce que clairement, les personnes isolées affectent la transmission. Dans mes mauvais jours, j'ai peur que ça aille dans l'autre sens.”

Equilibre difficile

Bien que de nombreuses voies possibles nous restent ouvertes, ce qui est certain, c'est que le SARS-CoV-2 ne cessera d'évoluer — et que la course aux armements entre le virus et nous ne fait que commencer.

Nous avons perdu les premiers tours, en laissant le virus se propager sans contrôle, mais nous avons encore des armes puissantes à apporter au combat. Les plus notables sont des vaccins hautement efficaces, développés à une vitesse record. “Je pense qu'il y a de l'espoir dans le fait que les vaccins contre le SRAS-CoV-2 à ce stade sont plus efficaces que les vaccins contre la grippe ne l'ont probablement jamais été”, a déclaré Bloom.

Même les vaccins de première génération fournissent des avantages substantiels. protection contre les maladies, et il y a beaucoup de place pour les améliorer en modifiant le dosage et le calendrier, en les adaptant à de nouvelles variantes ou en développant de nouvelles approches, telles que les sprays nasaux, qui peuvent être plus efficaces pour arrêter la transmission.

 « Je suis convaincu que nous pouvons éliminer toute trajectoire évolutive préjudiciable en améliorant nos vaccins actuels ou de prochaine génération », a déclaré Read.

L'infection occasionnelle ou le rappel pourraient aider à renforcer notre immunité défaillante et apprendre à notre corps à reconnaître de nouvelles mutations, nous rendant finalement moins vulnérables à la prochaine variante qui se présente.

« Peut-être avez-vous une réinfection, mais c'est relativement doux, ce qui renforce également votre immunité », a déclaré Gounder.

Pendant ce temps, alors que le nombre d'hôtes complètement vulnérables diminue et que la transmission ralentit, le virus aura moins d'occasions de muter. Un article récent, qui n'a pas encore été examiné par des experts, suggère que l'augmentation des taux de vaccination pourrait déjà supprimer de nouvelles mutations.

Et le taux d'évolution pourrait également ralentir à mesure que le virus s'adaptera mieux à l'homme.< /p>

« Il y a des fruits à portée de main », a déclaré Lauring. “Il y a donc certaines manières d'évoluer et d'apporter de grandes améliorations, mais après un certain temps, il n'y a plus de domaines à améliorer – il a trouvé tous les moyens faciles de s'améliorer.”

Finalement, à mesure que l'évolution virale ralentit et que notre système immunitaire se rattrape, nous atteindrons un équilibre difficile avec le virus, prédisent les scientifiques. Nous ne l'éteindrons jamais, mais il couvera plutôt que de faire rage.

À quoi ressemble exactement ce point d'équilibre – combien il y a de transmission et combien de maladies il provoque – est incertain. Certains scientifiques prédisent que le virus ressemblera finalement beaucoup à la grippe, qui peut encore causer des maladies graves et la mort, en particulier pendant les poussées saisonnières.

D'autres sont plus optimistes. “Je suppose qu'un jour, ce sera une autre cause du rhume”, a déclaré Jennie Lavine, qui a exploré cette possibilité en tant que chercheuse en maladies infectieuses à l'Université Emory.

Il y a quatre autres coronavirus qui sont devenus endémiques dans les populations humaines. Nous y sommes exposés tôt et souvent, et tous les quatre provoquent principalement des rhumes banals.

COVID-19 pourrait bien être ce à quoi il ressemble lorsqu'un nouveau coronavirus se propage à travers une population sans aucune immunité préexistante. “Ce n'est peut-être pas une bête si différente de tout ce à quoi nous sommes habitués”, a déclaré Lavine. “C'est juste un mauvais moment.”

Bien sûr, de nombreuses incertitudes subsistent, ont déclaré les scientifiques, y compris le temps qu'il faudra pour atteindre l'équilibre. Alors que les infections recommencent à baisser aux États-Unis, les espoirs renaissent que le pire de la pandémie est derrière nous.

Mais une grande partie du monde reste non vaccinée, et ce virus s'est déjà révélé capable de nous surprendre. “Nous devrions être quelque peu prudents et humbles en essayant de prédire ce qu'il est capable de faire à l'avenir”, a déclaré Crotty.

Bien que nous ne puissions pas nous prémunir contre toutes les éventualités, nous pouvons faire pencher la balance dans notre faveur en élargissant la surveillance virale, en accélérant la distribution mondiale de vaccins et en freinant la transmission jusqu'à ce que davantage de personnes puissent être vaccinées, ont déclaré les scientifiques.

Les mesures que nous prenons maintenant aideront à déterminer à quoi ressembleront les années à venir, a déclaré le Dr Jonathan Quick, expert en santé mondiale à l'Université Duke et auteur de « The End of Epidemics ».

L'avenir, il a déclaré : « dépend beaucoup, beaucoup plus de ce que font les humains que de ce que fait le virus. »

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