Pourquoi le coronavirus se propage-t-il si vite actuellement en Europe ?

C'est la question que nous nous posons tous. Ce qui s'est passé pour que, en quelques semaines seulement, nous nous retrouvions dans une situation égale ou pire que celle que nous avions lors de la première vague du covid-19.

La rapidité de la propagation nous surprend, et bien que nous n'ayons pas encore toutes les réponses à la question, ces dernières semaines, des découvertes très importantes ont été faites qui nous aident à comprendre ce qui se passe.

Le SRAS-CoV-2 est-il plus contagieux que les autres coronavirus ?

La réponse est oui. Il existe deux autres coronavirus très similaires qui provoquent également des maladies respiratoires très graves : le SRAS-CoV, apparu en Chine en 2003, et le MERS, qui s'est propagé au Moyen-Orient en 2012.

Tous deux ont eu un taux de létalité beaucoup plus élevé que le SRAS-CoV-2 (35% des patients atteints de MERS sont décédés), mais leur infectiosité était beaucoup plus faible. Malgré les craintes initiales, les deux foyers ont été éteints sans provoquer la redoutable pandémie.

Mais, s'ils sont si semblables, pourquoi le coronavirus actuel est-il si hautement contagieux, alors que les autres ne l'étaient pas ?

La réponse réside dans l'insertion de quatre acides aminés.

Seulement quatre.

Un virus agit en fait comme un parasite qui doit être introduit dans une cellule pour se répliquer.

Pour y pénétrer, il s'attache à une molécule présente à la surface de la cellule (son récepteur) et, une fois ancré, ce récepteur agit comme un cheval de Troie en s'internalisant et en entraînant le virus avec lui dans la cellule.

Pour cela, il est nécessaire que le virus et la membrane cellulaire fusionnent, et là certaines enzymes (protéases) jouent un rôle clé en favorisant ce processus.

On pourrait penser que le SRAS-CoV-2 est beaucoup plus infectieux que ses deux autres proches parents parce qu'il utilise un récepteur ou des protéases différentes. Ce n'est pas le cas.

Elle utilise le même récepteur (l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2, ACE-2), et également la même protéase (la protéase transmembranaire sérine 2, TMPRSS2).

Quelle est donc la différence ? Nous revenons aux quatre acides aminés qui ont été insérés dans la protéine de spicule (la "corona") du nouveau virus, et qui n'est pas présente dans les précédents.

Ces quatre acides aminés (Arginine-Arginine-Alanine, RRAR), créent un nouveau site de clivage sur lequel peut agir une autre protéase différente, la furine, très active et abondante dans le poumon.

Pendant des mois, on a soupçonné que ce site était un élément clé pour expliquer l'infectiosité accrue du SRAS-CoV-2, mais ce n'est que récemment que nous avons confirmé cette hypothèse.

Dans une étude intéressante, une variante du CoV-2 du SRAS a été produite en laboratoire, dans laquelle ces quatre acides aminés ont été éliminés, de sorte que le site de coupure pour le furanne n'existait plus.

La variante résultante avait une capacité moindre à infecter les cellules pulmonaires in vitro et également une capacité moindre à infecter des animaux modèles.

Les hamsters infectés par la variante délimitée étaient très légèrement malades et le virus avait une faible capacité de réplication, tandis que les animaux infectés par le SRAS-CoV-2 non manipulé souffraient d'une maladie grave.

Par conséquent, ce site de coupure de la furine (les quatre acides aminés insérés) confère au virus causant le covid-19 une infectivité beaucoup plus importante que celle de ses prédécesseurs de 2003 et 2012.

Mais ce n'est pas tout. Des données très récentes ont montré que, suite à la coupure pour le furanne, un deuxième site est créé dans le SRAS-CoV-2, également absent dans ses prédécesseurs, qui favorise l'infection en interagissant avec une nouvelle molécule : la neuropiline, qui aide encore plus l'entrée du virus.

Un petit changement nous a causé un gros problème.

De nouvelles variantes plus infectieuses

Ces données expliquent pourquoi le virus est plus infectieux que les précédents, mais la progression de la maladie semble maintenant beaucoup plus rapide qu'au printemps. Que s'est-il passé ?

Eh bien, le virus s'est transformé, et cette fois en un seul acide aminé : l'acide aminé 614 de la protéine du spicule, initialement un aspartate, est maintenant une glycine.

C'est ce qu'on appelle la mutation D614G. Elle a commencé à être identifiée en Europe fin février, et en avril, la plupart des virus en circulation contenaient déjà cette variante désormais hégémonique sur le continent.

La logique indiquait que ce changement minimal, un acide aminé pour un autre, était suffisant pour conférer une infectiosité beaucoup plus grande puisque la variante mutée avait réussi à déplacer complètement l'original.

Cela devait être démontré en laboratoire. Et, en effet, cette variante est beaucoup plus efficace pour infecter différents types de cellules.

Le plus important, c'est que les animaux le soutiennent également. Lorsque les hamsters ont été inoculés avec la nouvelle variante, on a constaté qu'elle était beaucoup plus efficace pour infecter les cellules du nez et de la trachée, mais pas du poumon.

De plus, lorsque les animaux ont reçu les deux simultanément, celui qui a muté a rapidement dépassé l'original.

Ces expériences nous montrent que la nouvelle variante, désormais dominante, est beaucoup plus infectieuse.

Heureusement, il n'est pas plus virulent, car il n'y a pas de différence dans la capacité à infecter les cellules pulmonaires. De même, aucune corrélation n'a été établie chez les patients entre la nouvelle variante et la gravité de la maladie.

La variante espagnole

Une nouvelle variante, désormais dominante en Europe, a été publiée récemment.

Des scientifiques espagnols et suisses ont découvert une nouvelle mutation (qui est ajoutée à D614G), et qui résulte à nouveau du changement d'un acide aminé : l'Alanine 222 dans le spicule est remplacée par une Valine (mutation 20A.EU1).

Il a été détecté dans 7 échantillons espagnols et 1 néerlandais obtenus le 20 juin. Le 18 juillet, il était au Royaume-Uni, le 22 juillet en Suisse et le 23 juillet en Irlande. En Nouvelle-Zélande, c'était le 22 septembre.

Bien que la signification biologique de cette variante ne soit pas encore connue, il est possible qu'elle confère au virus une capacité infectieuse encore plus grande en raison de sa propagation rapide.

Comment nous en sommes arrivés là

Pour expliquer cela, il y a des éléments liés au virus et d'autres au comportement social.

La vague actuelle peut être due à une variante beaucoup plus infectieuse que celle du printemps, mais pas plus mortelle, ce qui explique en partie l'énorme vitesse de propagation.

En ce sens, il est possible que ce qui a été vécu en Espagne ait été un avant-goût du moment de la deuxième vague qui touche maintenant toute l'Europe, puisque la nouvelle variante serait née dans ce pays.

Cette situation a très probablement été favorisée par une désescalade précipitée et un comportement social insouciant pendant l'été, de sorte qu'il n'y a pas que des effets attribuables au virus.

Deux bonnes nouvelles, pour conclure. Ces mutations, outre qu'elles ne sont pas plus pathogènes, n'auront probablement aucun effet sur les vaccins en cours de développement, qui sont basés sur la séquence originale, ni sur la capacité à bloquer le virus par les anticorps monoclonaux neutralisants qui sont sur le point d'être approuvés. C'est déjà quelque chose.