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Quelles mutations de SARS-CoV-2 entraînent la préoccupation ?

Pendant que des virus sont exposés aux pressions environnementales de choix, ils subissent une mutation et évoluent, produisant des variantes qui peuvent posséder la virulence améliorée. Certaines des préoccupations primaires que les agents de la Santé publics ont pendant que ces variantes neuves continuent à apparaître comprennent leur transmissibility viral, réinfection calibrent, gravité de la maladie, et efficacité vaccinique.

SARS-CoV-2

SARS-CoV-2. Crédit d'image : ImageFlow/Shutterstock.com

Comment les virus ARN subissent-ils une mutation ?

On observe le taux de mutation de virus monocatenaires d'acide ribonucléique (ssRNA) pour être beaucoup plus élevé que les organismes qui possèdent l'acide désoxyribonucléique monocatenaire (ssDNA), et beaucoup de fois davantage que ceux avec ADN bicaténaire (dsDNA). Pas toutes les mutations forcément augmentent la virulence et, dans la majorité de cas, peuvent en fait être délétères ou sans importance.

Par conséquent, les organismes doivent trouver un équilibre entre un taux de mutation élevé qui leur permet de s'adapter à changer des conditions environnementales, et inférieur qui diminuent l'incidence des mutations catastrophiques. Les petits virus d'ADN peuvent coder leur propre réparation de l'ADN, et quelques virus ARN partagent également la capacité de vérifier et de réparer des erreurs de réplication.

Cependant, alors que les virus d'ADN se fondent généralement sur les machines de transcription de la cellule hôte, les virus ARN codent pour leurs propres machines de transcription. Ceci signifie que la réplication et le taux de mutation de virus ARN plus directement est liée à leur propre génome et est sujette ainsi aux mêmes pressions évolutionnaires.

2012) notes de Vignuzzi et d'Andino (que la progéniture des virus ARN, avec des génomes tombant couramment dans la classe de grandeur de 7-12 kilobases (kb) de longueur, tendent à porter un ou deux mutations distinctes selon le site de nucléotide. Le génome du coronavirus 2 de syndrôme respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) est vraisemblablement le kb environ 27-31 de longueur, qui augmente le nombre total de mutations acquises, sans augmenter forcément le taux d'incidence.

La capacité d'acquérir rapidement des caractéristiques génétiques neuves permet à des virus d'apparaître dans des hôtes nouveaux, d'éviter l'immunité vaccin-induite, et de devenir plus virulents. D'ailleurs, cette capacité peut également être une épée à deux tranchants en termes d'améliorer la forme physique générale de génome.

Quelles variantes de préoccupation ont été trouvées ?

Tableau 1. Une comparaison des variantes actuelles de la préoccupation et des variantes d'intérêt.

L'Organisation Mondiale de la Santé (WHO) a récent annoncé un système de nomenclature pour SARS-CoV-2 nommant et de rail qui aidera dans les discussions publiques des variantes comme elles apparaissent. Ce système de nomenclature a été développé par virologique, microbien, la nomenclature, et les spécialistes en transmission de partout dans le monde pour s'assurer que les variantes SARS-CoV-2 sont faciles de prononcer et éviter tout stigmatiser potentiellement des conditions. À cet effet, le groupe d'experts assemblé par l'OMS a recommandé utilisant des lettres de l'alphabet grec comme noms pour chaque variante SARS-CoV-2 neuve.

Lignée B.1.1.7 (alpha variante)

Une tension neuve avec un numéro particulièrement grand des mutations a été notée la première fois au Royaume-Uni en septembre 2020, COV nommé 202012/01 (une variante de préoccupation - décembre 2020). La variante B.1.1.7 est également connue comme 20B/501Y.V1 par le centres pour le contrôle et la prévention des maladies des Etats-Unis (CDC), ainsi qu'alpha variante selon l'OMS. Cette tension, qui s'est depuis nommée la variante B.1.1.7, a un total de 23 mutations avec 17 modifications acides aminées.

Depuis son identification en Grande-Bretagne, la tension B.1.1.7 a été trouvée dans plus de 90 pays différents autour du monde. En fait, à partir du 7 avril 2021, la variante B.1.1.7 est la source la plus courante des infections SARS-CoV-2 neuves aux Etats-Unis.

Ce qui concerne environ cette tension spécifique est qu'elle soit vraisemblablement 30-50% plus infectieux que les tensions SARS-CoV-2 originelles et peut être plus mortelle. Cependant les vaccins actuels travaillent toujours à la tension.

La tension B.1.1.7 a les mutations principales suivantes :

  • N501Y
  • P681H
  • Omissions H69-V70 et Y144/145

SARS-CoV-2 agit l'un sur l'autre avec les récepteurs ACE2 dans le fuselage employant sa protéine de pointe. Ceci se compose de deux sous-unités, la première dont contient le domaine récepteur-grippant. La lignée B.1.1.7 a une mutation sur le domaine récepteur-grippant, particulièrement avec de l'acide aminé d'asparagine étant remplacé par la tyrosine à la position 501, ainsi la mutation se nomme N501Y.

Supplémentaire, la tension montre souvent une omission des acides aminés 69 et 70, également vue pour surgir spontanément dans d'autres tensions, entraînant une modification conformationnelle de la protéine de pointe.

À la position 681, une mutation d'un acide aminé de proline à l'histidine s'est également avérée pour surgir spontanément dans plusieurs tensions et est importante dans B.1.1.7, de même qu'une mutation pour ouvrir le cadre de lecture 8, le fonctionnement dont n'est pas encore entièrement compris.

La preuve propose que cette tension soit plus transmissible, bien qu'elle ne semble pas diminuer l'efficacité vaccinique. Les études récentes proposent que cette tension soit plus mortelle, lié à une possibilité plus élevée d'hospitalisation.

Lignée B.1.351 (bêta variante)

Une autre tension, B.1.351 partage également la mutation de N501Y. La tension B.1.351 est également connue comme 20C/501Y.V2 ou bêta variante. La variante des bêta SARS-CoV-2 a été trouvée en Afrique du Sud en octobre de 2020 et depuis a été trouvée la première fois dans plus de 48 autres pays depuis lors.

La tension B.1.351 a les mutations principales suivantes :

  • N501Y
  • K417N
  • E484K

On pense que cette variante sud-africaine est environ 50% plus transmissible par rapport aux variantes précédentes qui ont été recensées en Afrique du Sud. Jusqu'à présent, le vaccin de Pfizer-BioNTech s'est avéré 75% efficace contre l'infection par cette variante. En outre, l'efficacité vaccinique contre sévère, critique, ou la maladie mortelle due à l'infection SARS-CoV-2 avec cette variante, ainsi que la variante B.1.1.7, s'est avérée 97,4%.

Malheureusement, l'université du vaccin d'Oxford-AstraZeneca s'est avérée moins efficace contre la variante B.1.351, qui a abouti l'Afrique du Sud à suspendre la sortie de virage nationale de ce vaccin spécifique.

Lignée P.1 (variante gamma)

La lignée P.1 de SARS-CoV-2, qui est également connu comme 20J/501Y.V3 ou variante du gamma SARS-CoV-2, a été décrite la première fois au Japon par l'institut national des maladies infectieuses, pensée pour avoir obtenu dans le pays du Brésil sur les 6th de janvier. La variante a été tracée de nouveau à Manaus, Brésil.

La tension n'est pas vraisemblablement plus mortelle mais est plus transmissible que la tension originelle de SARS-CoV-2.

La tension P.1 a les mutations principales suivantes :

  • N501Y
  • K417T
  • E484K

La lignée P.1 est une succursale de la lignée B.1.1.248 et porte 12 mutations dans la protéine de pointe, y compris le N501Y précédemment mentionné et un échange d'acide glutamique avec de la lysine à la position 484 (E484K). C'est un parent proche de la tension B.1.351.

La mutation d'E484K avait précédemment été rapportée dans une lignée différente provenant du Brésil dès l'été de 2020 (B.1.1.28).

La caractéristique de test clinique utilisant le vaccin de Moderna ARNm a constaté qu'un coup de feu de servocommande unique de ce vaccin a avec succès augmenté des titres de neutralisation contre le virus et les variantes B.1.351 et P.1 dans les personnes qui étaient précédemment vaccinées. Notamment, ce coup de feu de servocommande impliqué l'utilisation du vaccin mRNA-1273.351, qui est un vaccin tension-apparié qui a été dérivé du vaccin originel de Moderna ARNm indiqué comme mRNA-1273.

B.1.427/B.1.429 variante de la lignée CAL.20C (variantes epsilon)

La variante de CAL.20C qui enjambe les lignées B.1.427 et B.1.429 est censée pour avoir apparu en Californie en mai de 2020. On pense que chacun des deux variantes, qui se nomment collectivement comme variantes epsilon, sont 20% plus infectieux que des tensions de préexistence de variantes bien que ne semble pas écarter aussi rapidement que certaines variantes comme le B.1.1.7.

Les variantes B.1.427/B.1.429 ont été maintenant trouvées en Amérique du Nord, l'Europe, en Asie et en Australie. Les chercheurs ont constaté que neutralisant des anticorps obtenus à partir des gens qui avaient précédemment reçu les vaccinations de Moderna ou de Novavax étaient légèrement moins efficaces contre ces variantes, mais protection efficace toujours produite. Bien que le vaccin de Pfizer n'ait pas été étudié en cet article, les chercheurs croient cela puisqu'il emploie une technologie assimilée à cela qui est comportée au vaccin de Moderna, qu'elle aurait vraisemblablement une réaction assimilée.

Cette tension a les mutations principales suivantes :

  • L452R

(Variante d'iota) lignées B.1.525 (variante d'Eta) et B1.526

En décembre de 2020, la variante B.1.525, qui est autrement connue comme variante d'Eta, s'est avérée la première fois écarter dans l'ensemble de New York City. Comme la lignée B.1.1.7 des variantes SARS-CoV-2, la variante B.1.525 semble également avoir la même mutation d'E484K et l'omission H69-V70. En plus de ces mutations, la lignée B.1.525 variable transporte également la mutation de Q677H.

En plus de la lignée B.1.525, la lignée B.1.526 des variantes, autrement connue sous le nom de variantes d'iota, ont été également recensées à New York City. Notamment, la lignée B.1.526 apparaît sous deux formes ; un avec la mutation de pointe d'E484K, alors que l'autre forme de cette variante a la mutation de S477N.

Il s'avère que les anticorps de neutralisation du plasma convalescent des patients qui ont récupéré de COVID-19, ainsi que ceux qui sont goujon-vaccination produite sont moins efficaces contre ces deux variantes ; cependant, davantage de travail doit être conduit pour confirmer cette observation.

Lignée B.1.617 (variantes de Kappa et de triangle)

La tension B.1.617 a été aboubée le « double virus de mutant » dû à deux des mutations concernantes qu'il transporte. Ces deux mutations principales sont :

  • E484Q
  • L452R

La vitesse rapide à laquelle cette variante a écarté en travers de l'Inde indique à quelques scientifiques que cette variante est hautement transmissible. Cette observation est en grande partie due au fait que la variante B.1.617 semble avoir une prévalence plus grande par rapport aux autres variantes qui ont été trouvées en Inde, telle que la variante B.1.618 qui était initialement présente dans le Bengale-Occidental.

Pendant que la variante B.1.617 continue à écarter à un régime alarmant en Inde, on a recensé trois sous-types différents de cette variante qui comprennent B.1.617.1, B.1.617.2, et les variantes B.1.617.3. Par rapport au premier sous-type de cette variante, qui est également connue comme variante de Kappa, la caractéristique propose que la variante de B.1.617.2 ou de triangle ait un avantage de taux de croissance qui a tenu compte pour qu'elle devienne le sous-type dominant trouvé en beaucoup de l'Inde.

Jusqu'à présent, on ne le comprend pas encore entièrement ce qui rend la variante B.1.617.2 si transmissible et si les vaccins actuels peut offrir la protection contre cette variante. Cependant, une étude produite par une équipe de recherche à l'université de Cambridge a constaté que les anticorps de neutralisation produits par les personnes qui étaient précédemment vaccinées avec une dose du vaccin de Pfizer sont environ 80% moins efficaces contre les mutants un certain B.1.617.

En outre, une équipe des chercheurs allemands a également trouvé que cela les anticorps de neutralisation rassemblés des patients qui étaient précédemment infectés par SARS-CoV-2 étaient 50% moins efficaces à neutraliser ces tensions de diffusion. Il devrait noter, cependant, que cette caractéristique n'indique pas forcément que les vaccins sont inutiles contre ces variantes.

Lignée P.2 (variante de Zeta)

La lignée P.2 des variantes SARS-CoV-2, qui sont autrement connues comme variantes de Zeta, indépendamment s'est accumulée la mutation de la pointe E484 et a été initialement recensée au Brésil en avril 2020. Jusqu'à présent, il y a de l'information limitée si les traitements d'anticorps monoclonal et la goujon-vaccination produite par anticorps ont l'efficacité réduite contre cette variante de préoccupation.

Mutations de préoccupation

La spontanéité apparente du développement de certaines des mutations principales qui ont été discutées ici propose que le virus pourrait remarquer des pressions convergentes de choix dans le monde entier, avec les formes les plus transmissibles outcompeting leurs cousins.

Les mutations actuelles de la préoccupation qui peuvent faciliter l'écart du coronavirus comprennent :

D614G

La mutation de D614G est de la lignée B.1 et est apparue début 2020. Cette mutation a rapidement écarté en travers du monde et est devenue dominante.  

La mutation de D614G est une mutation faux-sens dans laquelle une seule paire de bases modifiée d'ADN entraîne le remplacement de l'acide aspartique (indicatif d'unique-lettre : D) avec de la glycine (indicatif d'unique-lettre : G) dans la protéine que le gène muté code.

N501Y

Cette mutation est présente dans plusieurs lignées comprenant B.1.345, B.1.17 et P.1. Cette mutation change l'asparagine acide aminée (n) à la tyrosine (y) à la position 501 dans le domaine récepteur-grippant protéine de pointe de virus la', qui peut faciliter le virus dans le grippage aux cellules plus fortement.

E484K ou « EEK »

Cette mutation de protéine de pointe a été trouvée dans plusieurs lignées et peut faciliter le virus en évitant quelques types d'anticorps. Dans elle, il y a un échange d'acide glutamique avec de la lysine à la position 484.

E484Q

Cette mutation de protéine de pointe est également subie une mutation à la position 484, excepté que l'acide glutamique est substitué avec de la glutamine. Cette mutation est pensée pour augmenter l'évasion immunisée et le grippement ACE2.

K417

Cette mutation de protéine de pointe a été trouvée dans plusieurs lignées, y compris P.1 et B.1.351. On pense que cela également aiderait le virus à gripper aux cellules plus fortement.

Cette mutation est K417N dans la tension B.1.351, et K417T dans la tension P.1

L452R

La mutation de protéine de pointe de L452R est apparue dans plusieurs lignées. Dans cette mutation, il y a une leucine au remplacement d'arginine à l'acide aminé 452. La mutation est pensée pour augmenter l'évasion immunisée et le grippement ACE2.

On a observé cette mutation les États-Unis et en Europe en 2020, avant l'augmentation dans la prévalence en janvier 2021, car elle est notamment présente dans la variante de CAL.20C qui est devenue répandue en Californie, en particulier à Los Angeles. Elle est également notamment présente dans la variante B.1.617.

Notamment, les études de laboratoire ont constaté que les traitements d'anticorps monoclonal spécifique peuvent ne pas être comme efficaces en traitant COVID-19 provoqué par des variantes avec les mutations de L452R ou d'E484K.

Q677

La mutation Q677 est située du côté de la protéine de la pointe SARS-CoV-2, proposant de ce fait qu'elle puisse jouer un rôle en augmentant la pénétration du virus dans des cellules humaines. Jusqu'à présent, la mutation Q777 a été recensée dans plusieurs différentes SARS-CoV-2 lignées variables, sept dont ont été recensés aux Etats-Unis. La variante Q677 n'a pas été encore déterminée pour être plus infectieuse par rapport aux mutations de préexistence.

What causes a virus to change and how to stop stronger Covid-19 variants from emerging

Quelles régions du génome SARS-CoV-2 subissent une mutation les la plupart ?

Une grande méta-étude exécutée par Koyama, Platt et Parida (2020) recueillis plus de 10.000 génomes SARS-CoV-2 mondiaux et comparés ils pour trouver les mutations les plus courantes, recensant presque 6.000 variantes distinctes.

Le segment de génome le plus divergent était ORF1ab, qui est le plus grand de loin car il occupe autour d'un tiers du génome. ORF1ab est transcrit en composé de multiprotein qui est éventuellement fendu dans un certain nombre de protéines nonstructural qui sont impliquées dans la transcription. Certaines de ces protéines sont l'objectif du remdesivir d'antiviraux et un favipiravir, qui peuvent être un sujet d'inquiétude concernant le développement d'une tension contre laquelle ces médicaments n'ont aucun effet.

La deuxième diverse région du génome SARS-CoV-2 est autour de la protéine de pointe, qui doit rester en grande partie économisée afin d'agir l'un sur l'autre avec ACE2. Quelques mutations, telles que D364Y, ont été rapportées pour améliorer la stabilité structurelle de la protéine de pointe, augmentant son affinité pour le récepteur. Cependant, les la plupart sont susceptibles de diminuer la virulence du virus à tel point que la lignée meurt rapidement hors circuit.

Références

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Further Reading

Last Updated: Jun 4, 2021

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

Citations

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Comments

  1. Wendy Wilson Wendy Wilson People says:

    The gut microbiota is comprised of tremendous organisms that living in the human gut, including bacteria, archaea, viruses, and fungi, which play key contribute to host metabolism and are considered potential sources of novel therapeutics.

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