Une équipe internationale de chercheurs a mené une étude suggérant que la variation individuelle entre différentes souches de bétacoronavirus peut modifier leurs profils de stabilité et de pathogénicité.
L’équipe affirme que les résultats soulignent l’importance de la surveillance mondiale continue des bétacoronavirus tels que le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV).
Le virus MERS-COV, qui infecte les humains et les dromadaires, est l’agent responsable de nombreuses épidémies de maladies respiratoires graves à travers le Moyen-Orient depuis 2012.
Le nouveau virus SRAS-CoV-2 est l’agent pathogène responsable de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) qui continue de ravager le monde, menaçant la santé publique et l’économie mondiale.
Maintenant, Vincent Munster des National Institutes of Health du Montana et ses collègues ont évalué les phénotypes de plusieurs souches de MERS-CoV dans le but d’éclairer les politiques de santé publique liées aux coronavirus humains d’origine respiratoire.
L’équipe a démontré que si différents isolats de MERS-CoV présentaient une stabilité et une pathogénicité similaires, une souche (C / KSA / 13) présentait une stabilité de surface réduite, tandis qu’une autre souche (C / BF / 15) présentait une pathogénicité réduite chez la souris.
Les chercheurs affirment que bien que différents isolats de MERS-CoV puissent présenter une stabilité et une pathogénicité similaires, des mutations peuvent survenir et modifier ces phénotypes, soulignant ainsi l’importance de continuer la surveillance de ce virus et d’autres coronavirus tels que le SRAS-CoV-2.
Une version pré-imprimée du document de recherche est disponible sur le bioRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à un examen par les pairs.
Particules de MERS-CoV sur les cellules épithéliales de chameau. Crédit: NIAID en collaboration avec la Colorado State University
Sommaire
La variation indépendante entre les isolats de MERS-CoV n’a pas été bien étudiée
Bien que certaines mutations dans des souches de MERS-CoV dérivées de chameaux aient été identifiées, la variation naturelle entre les différents isolats est généralement restée non étudiée.
Cependant, un petit nombre d’études ont démontré que la variation génétique du MERS-CoV peut considérablement affecter les phénotypes viraux, y compris la cinétique de réplication et la pathogénicité.
Une étude visant à caractériser fonctionnellement cette variation génétique a montré des différences significatives dans la capacité du virus à contrarier les voies immunitaires innées de l’hôte.
«Étant donné que le MERS-CoV continue de provoquer des épidémies et d’évoluer, ces résultats soulignent l’importance de caractériser la manière dont la variation génétique du MERS-CoV modifie la réplication virale, la pathogénicité et la stabilité», écrit l’équipe.
Qu’ont fait les chercheurs?
Les chercheurs ont examiné la stabilité environnementale, la cinétique de réplication et la pathogénicité du MERS-CoV-2 sur un large panel d’isolats prélevés sur des humains et des chameaux, représentant toutes les principales régions géographiques des épidémies.
La propagation nosocomiale étant au centre des épidémies de MERS-CoV, les chercheurs ont d’abord évalué la stabilité du virus sur les fomites couramment trouvés dans les hôpitaux (polypropylène et acier inoxydable) et sur les matériaux ayant des propriétés virucides potentielles (argent et cuivre).
L’équipe a testé huit souches différentes de MERS-CoV (cinq d’humains, trois de chameaux) isolées entre 2012 et 2018.
Arbre phylogénétique des souches de MERS-CoV. Arbre du maximum de vraisemblance de 446 génomes MERSCoV complets montrant la distribution des isolats utilisés dans cette étude. Les isolats de MERS-CoV d’origine humaine utilisés dans cette étude sont surlignés en rouge, les isolats de MERS-CoV dérivés de chameaux sont surlignés en bleu. Arbre phylogénétique reconstruit avec PhyML et enraciné au milieu.
Qu’ont-ils trouvé?
Sur les huit isolats de MERS-CoV testés, la souche de référence EMC / 12 et les isolats U / 14; KSA / 15; SK / 15; KSA / 18; C / E / 13 et C / BF / 15 ont tous présenté une stabilité similaire sur les surfaces en polypropylène et en acier inoxydable.
Seul l’isolat dérivé de chameau C / KSA / 13 présentait une stabilité de surface réduite. Les titres viraux infectieux de C / KSA / 13 étaient significativement inférieurs à ceux de la souche de référence EMC / 12 et sont devenus indétectables sur les surfaces en polypropylène et en acier inoxydable après 24 heures.
En revanche, toutes les souches virales ont présenté une stabilité significativement réduite sur les surfaces de cuivre et d’argent après 24 heures, bien que la surface de cuivre ait été la plus efficace pour réduire les titres viraux.
«Alors que le cuivre et l’argent sont généralement appréciés pour leurs propriétés antibactériennes, il a récemment été démontré que le cuivre possède également des propriétés antivirales contre la grippe A H1N1 et le SRAS-CoV-2», explique Munster et ses collègues.
« Tirer parti des propriétés antivirales du cuivre et de l’argent pourrait être une méthode relativement simple pour diminuer la transmission nosocomiale », conseille l’équipe.
Réplication in vitro des différents isolats de MERS-CoV
Ensuite, les chercheurs ont testé la réplication virale en utilisant deux systèmes cellulaires in vitro: des cellules VeroE6 et des cellules HAE primaires.
Dans les cellules VeroE6, les titres viraux de C / KSA / 13 et KSA / 15 étaient significativement plus élevés que les titres EMC / 12 48 heures après l’infection.
dans les cellules HAE, les titres de C / KSA / 13 et C / BF / 15 étaient significativement inférieurs aux titres de EMC / 12 72 heures après l’infection.
Aucune autre différence significative n’a été observée entre les différents isolats dans les cellules VeroE6 ou les cultures AOH.
Test des isolats chez la souris
Lorsque les chercheurs ont inoculé des groupes de souris (10 souris par groupe) avec les différentes souches de MERS-CoV, tous les animaux ont commencé à perdre du poids entre 2 et 5 jours après l’inoculation.
Cependant, le poids corporel a ensuite continué à diminuer dans tous les groupes de souris, à l’exception du groupe inoculé avec C / BF / 15, où une seule souris a continué à perdre du poids.
De même, l’équipe a observé un pelage ébouriffé, une fréquence respiratoire accrue, une réticence à bouger et une posture voûtée dans tous les groupes de souris, à l’exception des souris inoculées avec C / BF / 15 qui n’ont pas perdu de poids.
Quelles sont les implications de l’étude?
«Ces résultats suggèrent que si les bétacoronavirus peuvent avoir des profils de stabilité environnementale similaires, des variations individuelles peuvent influencer ce phénotype», explique Munster et ses collègues.
«Dans l’ensemble, nous avons observé une gamme de phénotypes de stabilité, de réplication et de pathogenèse entre différents isolats de MERS-CoV, soulignant l’importance d’une surveillance continue de ce virus et d’autres coronavirus tels que le SRAS-CoV-2», conclut l’équipe.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
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