SARS-CoV-2 : des mutations suivies à la trace

Le SARS-CoV-2, virus responsable de la maladie Covid-19, n’est pas immuable. À mesure qu’il se propage et infecte de nouveaux hôtes, il connaît des mutations, c’est-à-dire des erreurs aléatoires lors de la réplication de son matériel génétique. Faut-il s’en inquiéter ?

Vous connaissez le jeu du téléphone arabe : certains éléments d’une phrase évoluent au fur et à mesure que celle-ci est répétée d’un individu à l’autre. La même dynamique est à l’œuvre dans la propagation du virus SARS-CoV-2 : des erreurs de copie se glissent dans le processus de réplication de son matériel génétique. Cela n’a rien d’exceptionnel. La mutation génétique est un phénomène prévisible, et même tout à fait banal. La question n’est donc pas de savoir si le virus va muter (c’est déjà le cas), mais plutôt de savoir ce qu’impliquent ces mutations.

Le sens commun associe la mutation à un changement significatif et inquiétant. Un virus mutant représenterait nécessairement une forme supérieure de danger. Pourtant, le virus ne « choisit » pas de muter pour devenir plus contagieux ou plus létal : les mutations survenant dans son génome ne sont pas orientées mais aléatoires, et la plupart n’ont pas d’impact épidémiologique.

Ce sont les pressions environnementales qui sélectionnent certaines mutations, en même temps que le virus se propage d’un hôte à un autre, d’une région à une autre. Les mutations qui ne sont pas fonctionnelles pour le virus, qui rendent plus difficile sa réplication par exemple, ont peu de chances de se généraliser. À l’inverse, celles qui favorisent la survie et la réplication du virus, qui lui procurent donc un avantage évolutif, sont susceptibles de se transmettre de génération en génération et de contribuer à l’émergence d’une nouvelle souche du virus.

Un virus super-létal… est super mal barré !
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, une mutation qui rendrait le virus beaucoup plus virulent ne serait pas nécessairement avantageuse pour celui-ci. En effet, un hôte qui meurt rapidement réduit les opportunités du virus de se diffuser et d’infecter d’autres organismes. Un virus a plus de chances de se répandre si son hôte continue à se déplacer et à socialiser. Vous savez ce que ça veut dire : #restezchezvous !

Des évolutions à surveiller

Le SARS-CoV-2 mute donc, comme n’importe quel virus. Cela n’a rien d’alarmant en soi, ont rappelé trois chercheurs en épidémiologie le 18 février dans la revue Nature. Il n’est toutefois pas exclu que des mutations à venir lui donnent un avantage pour sa propagation, en lui permettant d’infecter plus facilement les cellules de son hôte par exemple, ou en le rendant résistant à certains antiviraux.

Mais les observations en cours sont plutôt rassurantes : le SARS-CoV-2 évoluant lentement, grâce à des protéines correctrices limitant les erreurs de réplication, son génome reste globalement stable. Comme pour les virus qui causent la rougeole et la fièvre jaune, et contrairement au virus de la grippe, les chances que le vaccin mis au point contre le SARS-CoV-2 reste efficace pendant plusieurs décennies sont non négligeables.

Suivre le virus à la trace

En épidémiologie génomique, les mutations ne sont pas tant vues comme une menace que comme un outil précieux. L’étude des mutations, par séquençage du génome de différents échantillons du virus récoltés à travers le monde, peut en effet nous apprendre des choses sur l’évolution géographique de l’agent pathogène. Les mutations sont alors des marqueurs utiles pour comprendre comment le virus évolue, des indices pour retracer l’historique de sa propagation.

Des centaines de scientifiques à travers le monde collaborent à ce projet. En mettant à disposition les données issues de séquençages sur la plateforme open-source GISAID, il devient possible d’établir les relations phylogénétiques entre différents échantillons de SARS-CoV-2. Ainsi, sur Nextstrain, les divergences génétiques se donnent à voir sous la forme d’un arbre généalogique. Depuis la racine de l’arbre, qui représente le génome du virus chinois datant de fin 2019, chaque branche, ou bifurcation, témoigne d’une légère modification dans le matériel génétique du SARS-CoV-2 : une mutation.

Plus on séquence d’échantillons, plus l’arbre gagne en définition. L’efficacité de la lutte contre la propagation d’un agent pathogène dépend ainsi étroitement de la collaboration scientifique internationale. Le 20 mars, 700 séquençages du SARS-CoV-2 étaient disponibles sur GISAID. Le 31 mars, plus de 2 000. Au 14 avril 2020, la base de données en compte près de 3 600, en provenance d’une cinquantaine de pays répartis sur six continents.

Toutefois, comme le souligne l’équipe de Nextstrain, « Bien que ces données nous permettent d’inférer de nombreuses caractéristiques utiles de l’épidémie et de suivre sa propagation en temps réel, il est important de souligner que nos conclusions sont limitées par les données disponibles. Par exemple, la carte montre très peu de séquences des pays du Sud. Ce n’est PAS parce que COVID-19 ne circule pas dans ces zones, ou que ces cas ne sont pas aussi cruciaux à comprendre ; c’est simplement que nous n’avons pas beaucoup de données disponibles dans ces régions. » Preuve qu’une coopération politique mondiale va de pair avec une collaboration scientifique efficace ?

À mesure que les mutations du SARS-CoV-2 seront compilées, l’origine des poussées de contamination dans certaines régions seront mieux connues. Des connaissances utiles pour orienter les politiques publiques et mieux contenir la propagation.

Axelle Playoust-Braure

Pour en savoir plus :
Coronavirus seems to mutate much slower than seasonal flu (Live Science)
Comment interpréter les arbres phylogénétiques (nextstrain.org)
– Mutations can reveal how the coronavirus moves—but they’re easy to overinterpret (Science Mag)

Photo : NIAID-RML