Une étude montre que la mutation P681H est de plus en plus répandue dans le monde parmi les séquences du SRAS-CoV-2

Dans un récent bioRxiv * étude pré-imprimée, des chercheurs de l’Université d’Hawaï ont montré que le gène S du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) est en constante mutation selon la séquence et l’analyse phylogénétique. Dans le même temps, une souche unique avec une mutation émergente dans une glycoprotéine de pointe modifiée peut être présente à Hawaï.

Au cours de l’année écoulée, il y a eu une évolution notable du SRAS-CoV-2 dans le monde, qui continuera de constituer une menace sérieuse. En janvier 2021, quatre nouvelles variantes virales ont été signalées au Royaume-Uni (VOC 202012/01 / B.1.1.7), en Afrique du Sud (501Y.V2), au Nigéria (B.1.207) et au Danemark (Mink Cluster V ).

Un rythme aussi rapide et constant de changements évolutifs affecte la pathogénicité du SRAS-CoV-2, un agent causal de la maladie à coronavirus (COVID-19), et justifie définitivement des études supplémentaires. En d’autres termes, un examen approfondi du génome est nécessaire pour évaluer toutes les altérations et adaptations génomiques.

On sait déjà que des mutations dans la glycoprotéine de pointe virale peuvent modifier l’efficacité de liaison et, à son tour, l’aptitude virale. En fait, certaines mutations nucléotidiques du gène S du SRAS-CoV-2 peuvent changer sa pathogénicité et diminuer la virulence, raison pour laquelle elles sont devenues omniprésentes dans le suivi de la propagation du virus.

Dans cette étude, les chercheurs de l’Université d’Hawaï (dirigés par David P. Maison, MS) rapportent l’analyse d’un gène du SRAS-CoV-2 S de 969 pb de deux patients d’Hawaï afin d’apprécier les changements dans la glycoprotéine de pointe. , qui est également une cible privilégiée des vaccins.

Générer des arbres phylogénétiques

Au John A. Burns School of Medicine Biocontainment Facility de l’Université d’Hawaï, l’acide ribonucléique (ARN) a été extrait d’un écouvillon nasal et d’un écouvillon oropharyngé de deux patients de sexe masculin (âge moyen de 29,5 ans) infectés par le SRAS-CoV- 2 en août 2020.

Après avoir poursuivi la réaction en chaîne par polymérase (PCR), les deux souches virales ont été séquencées à l’aide du séquençage de Sanger (également connu sous le nom de «méthode de terminaison de chaîne»). Ce dernier a été réalisé sur les amplicons en utilisant quatre amorces (CF, CR, CR2 et CR3).

De plus, des arbres phylogénétiques ont été générés à l’aide de MEGAX (c’est à dire, un outil intégré pour l’alignement automatique et manuel des séquences). L’alignement a été initialement effectué à l’aide du programme MUSCLE, puis il a été généré avec des paramètres de vraisemblance maximale avec 1000 bootstraps.

Région du gène SARS-CoV-2 S utilisée dans cette étude avec les amorces annotées, les mutations et les résidus de cystéine du domaine de liaison au récepteur La figure représente les séquences de la souche Hawaii MW237663 et MW237664. La paire d’amorces, CF / CR, a été utilisée pour amplifier le fragment de gène S de 1 127 pb et les amorces CF, CR, CR2 et CR3 représentées avec des boîtes violettes ont été utilisées pour le séquençage de Sanger. La case jaune indique le début et la fin de la séquence de 969 pb. La ligne bleue indique l’extrémité 3 ‘du domaine de liaison au récepteur du gène S (RBD). Les résidus de cystéine RBD sont indiqués dans les encadrés représentés. Toutes les mutations trouvées dans cette étude sont dans leurs loci respectifs avec des numéros de nucléotides et des boîtes rectangulaires en corrélation avec le brin sens comme indiqué après le numéro de nucléotide et le soulignement sur la figure (mutations nucléotidiques / protéines: G23126T / A522S, C23185T / F541F, T23189C / F543L , C23291T / R577C, A23312G / I584V, A23403G / D614G, C23601G / S680C, C23604A / P681H, A23738T / I726F, G23873T / A771S, G23900C / E780Q, C23929T / F779G et Y73900). Toutes les cases sont grises à l’exception de la mutation P681H observée dans les souches d’Hawaï de cette étude, représentée par un rectangle jaune. L’image a été générée avec le logiciel SnapGene (de Insightful Science; disponible sur snapgene.com) et a été créée avec BioRender.com.

Traits émergents de la mutation P681H

En bref, les souches hawaïennes de SARS-CoV-2 qui ont été déposées dans la GenBank en mars 2020 regroupées avec des séquences de Wuhan, de Chine, de Suède et de l’État de New York (États-Unis). Les souches de SRAS-CoV-2 de cette étude provenaient de l’État de Washington (USA), ainsi que des séquences de Chine et d’Hawaï.

De plus, les résultats des arbres phylogénétiques suggèrent que le virus a été introduit à Hawaï à partir de nombreuses sources. Treize polymorphismes mononucléotidiques ont été décodés sur 13 génomes uniques du SRAS-CoV-2 dans la région du gène S – avec une mutation non synonyme (P681H) détectée dans les deux souches d’Hawaï.

Cette mutation P681H notoire a des caractéristiques distinctives et émergentes, avec une augmentation exponentielle de la fréquence globale par rapport au plateau de la mutation D614G (actuellement universelle). De même, la mutation P681H est également un trait caractéristique des nouveaux variants de SRAS-CoV-2 trouvés au Royaume-Uni et au Nigéria.

Plusieurs mutations aboutissant à des résidus de cystéine ont également été trouvées, avec des conséquences potentielles telles que la rupture des ponts disulfure dans et autour du domaine de liaison au récepteur de la glycoprotéine de pointe virale.

Un mécanisme d’évasion virale potentiel

Cette étude démontre en fait une séquence partielle de la première souche SARS-CoV-2 qui héberge la mutation P681H non synonyme. Des études supplémentaires sont donc justifiées pour analyser la pathogénicité et la virulence de cette mutation dans les souches d’Hawaï et si elle peut être considérée comme un mécanisme d’évasion virale pour retarder la reconnaissance des anticorps.

«À Hawaï, les Hawaïens autochtones et les insulaires du Pacifique ont une prévalence significativement élevée du SRAS-CoV-2 par rapport aux autres minorités ethniques et aux Blancs», affirment les auteurs de l’étude. bioRxiv papier. «La caractérisation des séquences virales de ces groupes minoritaires est importante pour mieux comprendre la transmission et la pathogénicité du virus», ajoutent-ils.

À l’avenir, une caractérisation ciblée des séquences sera nécessaire pour déterminer l’origine de multiples introductions de SRAS-CoV-2 circulant à Hawaï, ce qui pourra par la suite éclairer des études similaires dans d’autres parties du monde.

*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, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.