Des recherches antérieures menées par deux chercheurs de l’Université Emory pour caractériser la dynamique de transmission du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), ont révélé que la taille du goulot d’étranglement de transmission du virus était importante, c’est-à-dire de l’ordre de 1000 virions. Maintenant, une nouvelle étude, publiée sur le bioRxiv * preprint des mêmes chercheurs, en se concentrant sur la région autrichienne, a constaté que les goulots d’étranglement de transmission du SRAS-CoV-2 étaient beaucoup plus serrés qu’on ne le pensait auparavant.
Une nouvelle analyse informatique utilisant plus de 500 séquences profondes a été réalisée. Une combinaison de données génétiques et épidémiologiques d’un large éventail de virus a été analysée pour caractériser la dynamique de transmission du SRAS-CoV-2 en Autriche entre février et avril 2020. En outre, les chercheurs ont étudié les modèles de variantes de basse fréquence partagées entre les paires de transmission où une mutation génétique de novo était présente chez le receveur.
Après une réanalyse approfondie, les chercheurs ont obtenu un résultat contradictoire de l’article précédent. Ils ont constaté que les goulots d’étranglement de transmission du SRAS-CoV-2 sont extrêmement petits et serrés, c’est-à-dire de l’ordre de 1 à 3 virions. L’aspect le plus significatif de ce résultat est qu’il a mis en lumière la façon dont le virus évolue entre les hôtes. En outre, cela a également aidé à comprendre le processus ou le modèle par lequel la mutation génétique se produit au sein de la population.
La raison de la réanalyse des données était la présence de quelques éléments douteux. La recherche antérieure a estimé que la taille du goulot d’étranglement (en utilisant une variante de 3%) était bimodale, 14 des 39 paires de transmission ayant une taille déduite. Pour mieux comprendre le résultat ci-dessus, les scientifiques ont réanalysé les données de séquençage en profondeur (tailles des goulots d’étranglement de transmission à 1% et 3%) et ont trouvé des similitudes entre le résultat obtenu et les recherches précédentes. Cependant, en menant des analyses plus poussées, ils ont constaté une baisse de la taille du goulot d’étranglement. Cette baisse a été estimée pendant un seuil de 1% à un seuil de 3% pour chacune des 13 paires de transmission qui avaient des donneurs avec une fréquence maximale de variants mononucléotidiques intrahost (iSNV)> 6%.
Les scientifiques ont rapporté qu’une augmentation du seuil d’appel des variantes supprime les iSNV de l’analyse. En outre, une diminution constante de la taille des goulots d’étranglement déduite peut se produire si les iSNV des donneurs à basse fréquence représentent de grandes tailles de goulots d’étranglement et des iSNV des donneurs à haute fréquence représentant de petites tailles de goulots d’étranglement. L’enquête actuelle a montré la présence d’iSNV basse fréquence sur les paires de transmission donneur-receveur, indiquant une congruence significative entre leurs fréquences, révélant un large goulot d’étranglement de transmission. Cependant, les iSNV donneurs à haute fréquence, qui étaient rarement présents pour la transmission donneur-receveur, suggéreraient un goulot d’étranglement de transmission étroit.
Pour comprendre les schémas contradictoires, les scientifiques ont examiné les mutations génétiques qui étaient présentes, depuis le début, chez les hôtes receveurs. Les variations génétiques étaient présentes dans les «tracés tv» car les iSNV étaient absents d’un donneur et présents chez le receveur correspondant.
Les scientifiques ont expliqué que dans une variante de novo ayant un facteur constant ou fixe dans un échantillon de receveurs, aucun partage d’iSNV ne devrait être observé entre un donneur et un receveur. Leur présence chez le receveur ne peut être observée qu’à des fréquences sous-clonales où une recombinaison intra-hôte rapide se produit, ou le variant de novo fixe se produit plusieurs fois dans différents milieux génétiques. Cependant, l’étude précédente a montré des iSNV sous-clonaux partagés à des fréquences remarquablement similaires entre les paires de transmission et une variante fixe de novo présente chez le receveur. Ce résultat a été réanalysé car les iSNV à basse fréquence partagés sont très peu susceptibles de constituer une variation génétique transmise. Les iSNV à basse fréquence partagées entre les paires donneur-receveur se sont produites soit de manière fausse, soit indépendamment chez le receveur (homoplasies). Les scientifiques ont en outre souligné que ces facteurs devraient être omis de toute analyse des goulots d’étranglement de transmission impliquant une paire de transmission.
Dans l’étude de réestimation, les scientifiques ont utilisé la méthode bêta-binomiale à un seuil d’appel de variante conservatrice de 6%. 13 paires de transmission avec un ou plusieurs iSNV donneurs ont été trouvées à un seuil de 6%, ce qui indique que la taille des goulots d’étranglement ne peut être estimée que pour ces paires. L’augmentation du seuil d’appel de variante n’a aucune importance dans l’estimation de la taille des goulots d’étranglement. L’étude actuelle a révélé qu’une estimation d’une taille moyenne de goulot d’étranglement de 1,21, telle que 99% des transmissions réussissent, devrait résulter de 3 virions ou moins.
Par conséquent, cette analyse indique que le SRAS-CoV-2 a un goulot d’étranglement de transmission étroit, qui est de taille similaire à celle des virus de la grippe A. Une petite taille de goulot d’étranglement suggère également que les infections sont généralement initiées à une très faible diversité génétique virale. Les scientifiques estiment que leurs recherches ajouteraient substantiellement de la valeur aux informations existantes sur l’évolution du SRAS-CoV-2 entre et au sein des individus infectés.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.