Le DKFZ (Centre allemand de recherche sur le cancer) revient sur l’analyse détaillée du génome viral du COVID-19 en Angleterre
Photo credit © DKFZ
C’est ce que révèle l’analyse des génomes viraux la plus détaillée à ce jour, publiée le 15 octobre par une équipe du Wellcome Sanger Institute, de l’Institut européen de bioinformatique EMBL (EMBL-EBI) et du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ)[1]. Au cours de cette période, le pays a dû faire face à différentes versions du virus SRAS-CoV-2, qui se sont propagées à des rythmes différents et ont donc nécessité différents niveaux de confinement.
L’histoire de la pandémie
L’étude, qui vient d’être publiée dans la revue Nature, constitue l’analyse la plus détaillée à ce jour des données de surveillance génomique du SRAS-CoV-2. Elle décrit l’historique scientifique de la pandémie et souligne l’importance d’une surveillance rapide et à grande échelle des patrimoines viraux pour comprendre les épidémies infectieuses et y apporter des réponses adéquates.
En mars 2020, alors que l’Angleterre se préparait à son premier confinement, le « COVID-19 Genomics UK Consortium (COG-UK) » a été créé pour surveiller la propagation et l’évolution du SRAS-CoV-2 en séquençant le génome viral. Depuis lors, le consortium a identifié et suivi de nombreux variants viraux, dont Alpha, identifié pour la première fois dans le Kent en septembre 2020, et Delta, détecté pour la première fois en Inde en avril 2021. Ces deux variants ont ensuite changé le cours de la pandémie, non seulement en Angleterre, mais dans le monde entier.
Pour cette étude, l’équipe de recherche a analysé les données de surveillance du SRAS-CoV-2 en Angleterre recueillies entre septembre 2020 et juin 2021. Les taux de croissance et la propagation géographique de 71 lignées virales ont été caractérisés et ont permis d’identifier le mode de propagation des variants émergents.
L’essor et le déclin des différentes variantes
Fin 2020, le variant alpha (B.1.1.7) se propageait malgré les mesures de restriction des contacts. Bien que ces mesures aient ralenti la diffusion d’autres variants, Alpha a continué à se répandre rapidement avec un avantage de 50 à 60 % de croissance par rapport aux lignées précédentes.
En décembre 2020, un système de mesures échelonnées de restriction des contacts est entré en vigueur en Angleterre. On a pu alors observer que les taux d’infection étaient plus élevés dans les zones où les restrictions étaient moindres. Alpha n’a été maîtrisé que par un troisième confinement national entre janvier et mars 2021. Cette mesure a permis d’éliminer simultanément la plupart des lignées de virus qui avaient sévi en septembre et octobre 2020. Lorsque les restrictions ont été levées le 8 mars 2021, le nombre quotidien de cas était tombé à 5 500.
Ainsi, si le variant alpha a été maîtrisé, de nouveaux variants capables d’échapper à l’immunité conférée par la vaccination ou une infection antérieure ont continué à émerger à de faibles niveaux début 2021 au Royaume-Uni. Ces variants ont été caractérisés par la mutation en épi E484K. Les plus importants d’entre eux sont le variant bêta (B.1.351, identifié pour la première fois en Afrique du Sud) et le variant gamma (P.1, identifié pour la première fois au Brésil). Cependant, malgré les introductions répétées de ces variants, elles se sont limitées à des foyers locaux de courte durée.
En mars 2021, les premières données de séquence de B.1.617 ont émergé, grâce à des échantillons provenant d’Inde. Deux variantes étaient en cause, kappa (B.1.617.1) et delta (B.1.617.2). Les mutations de Delta ont rendu le virus beaucoup plus facile à transmettre. Alors que kappa s’est propagé lentement et a depuis disparu, delta s’est répandu dans toutes les régions et représentait 98 % des génomes viraux séquencés au 26 juin 2021.
Un virus en transition
« On s’est très vite rendu compte qu’il fallait créer « COVID-19 Genomics UK Consortium » dès le début de la pandémie », explique Moritz Gerstung, l’un des principaux auteurs de l’étude de l’EMBL-EBI et du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ). « En étant capable de suivre les lignées en parallèle et de les situer sur des régions spécifiques, nous avons pu comprendre comment cette série d’épidémies a évolué. Le fait que l’alpha ait augmenté plus rapidement dans près de 250 des 315 municipalités, était un signal clair que nous avions affaire à un pathogène très différent. A cette occasion, nous avons appris que la génétique du SRAS-CoV-2 est incroyablement complexe. Par exemple, bien que nous connaissions toutes les mutations de Delta, nous n’avons pas immédiatement réalisé que ce variant allait évoluer vers une lignée dominante. »
L’analyse de Delta a montré que son taux de reproduction était environ 60 % plus élevé que celui d’Alpha. Cela représente le plus grand avantage de croissance observé jusqu’à présent. Les chercheurs estiment que, globalement, le taux de reproduction moyen R des virus a plus que doublé en Angleterre entre août 2020 et le début de l’été 2021.
« Grâce à la surveillance génomique en Angleterre et au niveau international, il est devenu clair que nous avons affaire à un agent pathogène qui a considérablement changé par rapport au virus original auquel nous avons été confrontés en mars 2020 », a déclaré Meera Chand de l’Agence britannique de sécurité sanitaire (UKHSA). « Nous devons continuer à surveiller le virus SRAS-CoV-2 pour nous assurer que nous utilisons les vaccins, les traitements et les interventions de santé publique les plus efficaces contre les variants actuels et futurs. »
La valeur de la surveillance génomique
S’il reste, à ce jour, impossible de prévoir l’évolution du virus, le consortium COG-UK a montré l’ intérêt de la surveillance des agents infectieux. Dix-huit mois seulement après son lancement, le programme est capable de fournir des informations épidémiologiques en temps quasi réel pour informer les autorités de santé publique en Angleterre. Les scientifiques espèrent qu’il sera un jour possible d’utiliser ces informations pour prédire l’émergence de nouveaux variants.
« Les données issues de la surveillance des génomes de Corona nous offrent des moyens totalement nouveaux de suivre l’apparition d’une maladie et de voir comment un nouvel agent infectieux se propage et évolue », déclare Jeff Barrett du Wellcome Sanger Institute, également auteur de l’étude, ajoutant : « J’espère que des programmes similaires seront développés dans le monde entier afin que nous soyons aussi bien préparés que possible aux futures pandémies – qu’il s’agisse d’agents pathogènes connus ou nouveaux. »
Publication :
Harald S. Vöhringer, Theo Sanderson, Matthew Sinnott, Nicola De Maio, Thuy Nguyen, Richard Goater, Frank Schwach, Ian Harrison, Joel Hellewell, Cristina Ariani, Sonia Gonçalves, David Jackson, Ian Johnston, Alexander W. Jung, Callum Saint, John Sillitoe, Maria Suciu, Nick Goldman, Jasmina Panovska-Griffiths, The Wellcome Sanger Institute Covid-19 Surveillance Team, The COVID-19 Genomics UK (COG-UK) Consortium, Ewan Birney, Erik Volz, Sebastian Funk, Dominic Kwiatkowski, Meera Chand, Inigo Martincorena, Jeffrey C. Barrett, Moritz Gerstung : Reconstruction génomique de l’épidémie de SRAS-CoV-2 en Angleterre.
Nature 2021, doi : https://doi.org/10.1101/2021.05.22.21257633
Le Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) est la plus grande institution de recherche biomédicale en Allemagne, avec plus de 3 000 employés. Plus de 1 300 scientifiques du DKFZ étudient comment le cancer se développe, enregistrent les facteurs de risque de cancer et recherchent de nouvelles stratégies pour empêcher le développement des un cancers. Les chercheurs du DKFZ développent de nouvelles méthodes permettant de diagnostiquer les tumeurs avec plus de précision et de traiter les patients atteints de cancer avec plus de succès.
Le service d’information sur le cancer du DKFZ (KID) fournit des réponses individuelles sur toutes les questions sur le thème du cancer aux personnes concernées, citoyens intéressés ou professionnels
En collaboration avec des partenaires des hôpitaux universitaires, le DKFZ gère le Centre national des maladies tumorales (NCT) sur les sites de Heidelberg et de Dresde, ainsi que le Centre des tumeurs de l’enfant Hopp KiTZ à Heidelberg. Dans le cadre du Consortium allemand pour la recherche translationnelle sur le cancer (DKTK), l’un des six centres allemands de recherche sur la santé, le DKFZ gère des centres translationnels dans sept sites universitaires partenaires. La combinaison entre une médecine universitaire de pointe et la recherche de haut niveau d’un centre Helmholtz sur les sites du NCT et du DKTK constitue une contribution importante à des approches clinique innovantes, améliorant ainsi les chances de survie des patients atteints de cancer.
Le DKFZ est financé à 90 % par le ministère fédéral de l’éducation et de la recherche et à 10 % par le Land de Bade-Wurtemberg. Il est membre de l’association Helmholtz des centres de recherche allemands.
Contact pour la presse :
Dr. Sibylle Kohlstädt
Attaché de presse
Communication stratégique et relations publiques
Centre allemand de recherche sur le cancer
Im Neuenheimer Field 280
69120 Heidelberg
T : +49 6221 42 2843
F : +49 6221 42 2968
Courriel : S.Kohlstaedt@dkfz.de
Courriel : presse@dkfz.de
www.dkfz.de
Publication originale : Nature 2021, doi: https://doi.org/10.1101/2021.05.22.21257633
Harald S. Vöhringer, Theo Sanderson, Matthew Sinnott, Nicola De Maio, Thuy Nguyen, Richard Goater, Frank Schwach, Ian Harrison, Joel Hellewell, Cristina Ariani, Sonia Gonçalves, David Jackson, Ian Johnston, Alexander W. Jung, Callum Saint, John Sillitoe, Maria Suciu, Nick Goldman, Jasmina Panovska-Griffiths, The Wellcome Sanger Institute Covid-19 Surveillance Team, The COVID-19 Genomics UK (COG-UK) Consortium, Ewan Birney, Erik Volz, Sebastian Funk, Dominic Kwiatkowski, Meera Chand, Inigo Martincorena, Jeffrey C. Barrett, Moritz Gerstung: Genomic reconstruction of the SARS-CoV-2 epidemic in England
[1] Le Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) est la plus grande institution de recherche biomédicale en Allemagne, avec plus de 3 000 employés. Plus de 1 300 scientifiques du DKFZ étudient comment le cancer se développe, enregistrent les facteurs de risque de cancer et recherchent de nouvelles stratégies pour empêcher le développement des un cancers. Les chercheurs du DKFZ développent de nouvelles méthodes permettant de diagnostiquer les tumeurs avec plus de précision et de traiter les patients atteints de cancer avec plus de succès.
Le service d’information sur le cancer du DKFZ (KID) fournit des réponses individuelles sur toutes les questions sur le thème du cancer aux personnes concernées, citoyens intéressés ou professionnels
En collaboration avec des partenaires des hôpitaux universitaires, le DKFZ gère le Centre national des maladies tumorales (NCT) sur les sites de Heidelberg et de Dresde, ainsi que le Centre des tumeurs de l’enfant Hopp KiTZ à Heidelberg. Dans le cadre du Consortium allemand pour la recherche translationnelle sur le cancer (DKTK), l’un des six centres allemands de recherche sur la santé, le DKFZ gère des centres translationnels dans sept sites universitaires partenaires. La combinaison entre une médecine universitaire de pointe et la recherche de haut niveau d’un centre Helmholtz sur les sites du NCT et du DKTK constitue une contribution importante à des approches clinique innovantes, améliorant ainsi les chances de survie des patients atteints de cancer.
Le DKFZ est financé à 90 % par le ministère fédéral de l’éducation et de la recherche et à 10 % par le Land de Bade-Wurtemberg. Il est membre de l’association Helmholtz des centres de recherche allemands.