Comment le coronavirus est passé des chauves-souris aux humains
Une nouvelle étude dirigée par le Pirbright Institute a identifié des changements génétiques clés dans le SRAS-CoV-2 - le virus qui cause le COVID-19 - qui pourraient être responsables de la transition des chauves-souris vers les humains, et a identifié les animaux qui ont des récepteurs cellulaires qui permettent le plus de virus. pénètrent efficacement leurs cellules.
Les adaptations génétiques identifiées étaient similaires à celles produites par le SRAS-CoV, qui a provoqué l'épidémie de SRAS en 2002-2003, lorsqu'il s'est adapté des chauves-souris pour infecter les humains.
Cela suggère qu'il peut y avoir un mécanisme commun par lequel une famille donnée de virus mute pour passer des animaux aux humains. Ces nouvelles informations pourraient être utilisées dans de futures recherches pour identifier les virus en circulation chez les animaux qui peuvent s'adapter à l'infection chez l'homme (appelés zoonoses) et qui constituent une menace potentielle de pandémie.
«Cette étude a utilisé une plate-forme non infectieuse et sûre pour étudier comment les changements de pic de protéines affectent l'entrée du virus dans les cellules d'une variété d'animaux sauvages, de bétail et d'animaux domestiques. Nous devrons continuer à surveiller de près à mesure que d'autres variantes du SRAS-CoV-2 émergeront dans les mois à venir », a déclaré le Dr Stephen Graham du Département de pathologie de l'Université de Cambridge, qui a participé à l'étude.
Au cours de l'épidémie de SRAS de 2002–2003, les scientifiques ont pu identifier des isolats étroitement apparentés chez les chauves-souris et les civettes, dans lesquels le virus se serait adapté pour infecter les humains.
Cependant, lors de l'épidémie actuelle de COVID-19, les scientifiques ne connaissent pas encore «l'identité» de l'hôte intermédiaire et n'ont pas d'échantillons similaires à analyser. Mais ils ont la séquence d'un coronavirus de chauve-souris apparenté appelé RaTG13, qui est à 96% similaire au génome du SRAS-CoV-2. La nouvelle étude a comparé les protéines de pointe des deux virus et a révélé plusieurs différences importantes.
Le SRAS-CoV-2 et d'autres coronavirus utilisent leurs protéines de pointe pour pénétrer dans les cellules en se liant à leurs récepteurs de surface, tels que ACE2. Comme une serrure et une clé, la protéine de pointe doit avoir la forme correcte pour correspondre aux récepteurs de la cellule, mais le récepteur de chaque animal a une forme légèrement différente, ce qui signifie que la protéine de pointe se lie mieux à certains que d'autres.
Pour tester si ces différences entre SARS-CoV-2 et RaTG13 sont impliquées dans l'adaptation du SARS-CoV-2 aux humains, les scientifiques ont permuté ces régions et ont examiné dans quelle mesure ces protéines résultantes se lient aux récepteurs ACE2 humains en utilisant une méthode qui n'implique pas l'utilisation d'un virus vivant.
Les résultats, publiés dans la revue PLOS Biology, montrent que les épines du SRAS-CoV-2 contenant des régions RaTG13 ne peuvent pas se lier efficacement aux récepteurs ACE2 humains, tandis que les épines RaTG13 contenant les régions du SRAS-CoV-2 peuvent se lier plus efficacement avec des récepteurs humains, mais pas au même niveau que celui de la protéine de pointe SARS-CoV-2 non éditée. Cela indique potentiellement que des changements similaires dans la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 se sont produits dans le passé, ce qui peut avoir joué un rôle clé en permettant au virus de traverser la barrière d'espèce.
Les chercheurs ont également examiné si la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 pouvait se lier aux récepteurs ACE2 de 22 animaux différents pour déterminer lesquels, le cas échéant, pourraient être sensibles à l'infection.
Ils ont démontré que les récepteurs des chauves-souris et des oiseaux interagissent le plus faiblement avec le SRAS-CoV-2. Le manque de liaison aux récepteurs chez les chauves-souris ajoute du poids à la preuve que le SRAS-CoV-2 a probablement adapté sa protéine de pointe lorsqu'il est passé des chauves-souris à l'homme, peut-être via un hôte intermédiaire.
Les récepteurs ACE2 canins, félins et bovins ont été identifiés comme les plus puissants pour la protéine de pointe du SRAS-CoV-2. Une pénétration cellulaire efficace peut signifier que l'infection peut être plus facilement établie chez ces animaux, bien que la liaison aux récepteurs ne soit que la première étape de la transmission du virus entre différentes espèces animales.
«Comme nous l'avons vu lors des épidémies de l'an dernier dans les élevages de visons danois, il est important de comprendre quels animaux peuvent être infectés par le SRAS-CoV-2 et comment des mutations dans la protéine de pointe virale altèrent sa capacité à infecter différentes espèces», disent les scientifiques.
La sensibilité d'un animal à l'infection et sa capacité subséquente à infecter d'autres dépend d'un certain nombre de facteurs, y compris la capacité du SRAS-CoV-2 à se répliquer dans les cellules et la capacité de l'animal à combattre le virus. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre si le bétail et les animaux de compagnie pourraient être sensibles et agir en tant que réservoirs de l'infection au COVID-19 chez l'homme.