Plus terrible que la souche britannique : le variant sud-africain du coronavirus peut échapper considérablement à l'attaque des anticorps

Actuellement, il existe trois principaux variants différents du nouveau coronavirus, provenant du Royaume-Uni, d’Afrique du Sud et du Brésil. L’efficacité du nouveau vaccin contre le coronavirus existant contre les nouvelles souches mutantes déterminera l’orientation de la situation mondiale en matière de prévention et de contrôle de l’épidémie. Des expériences in vitro ont montré que les vaccins existants sont efficaces contre le variant britannique, mais leur efficacité dans le corps humain reste à démontrer. Mais un article préliminaire sur la variante sud-africaine cette semaine a apporté des nouvelles inquiétantes et a rapidement attiré l’attention des scientifiques.

Écrit par Idobon et Shi Jun

Titre original : « Plus terrible que la souche britannique : le nouveau variant du coronavirus d'Afrique du Sud peut échapper de manière significative aux attaques d'anticorps, et le nouveau vaccin contre le coronavirus pourrait devoir être mis à jour. » 117 Trois personnes

Le dernier jour de 2020, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a publié un bulletin d’information sur les épidémies [1] qui mentionnait quatre nouveaux variants du coronavirus qui ont attiré une attention et des discussions généralisées : le variant D614G, le variant britannique du coronavirus B.1.1.7, le variant sud-africain du coronavirus 501Y.V2 et le variant danois du vison.

Parmi eux, le variant D614G a balayé le monde dès la fin février 2020, devenant la souche dominante du nouveau coronavirus répandu en Europe et aux États-Unis. Le nouveau coronavirus apparu en juin 2020 a été transmis à l’homme par l’intermédiaire des visons, mais il y a eu relativement peu de cas d’infection et il n’a pas été détecté chez l’homme depuis septembre [2].

La dernière variante découverte du nouveau coronavirus provient d'échantillons de virus collectés dans l'État amazonien du Brésil. Le 14 janvier 2021, des chercheurs ont découvert de multiples mutations, dont la protéine de pointe [3], et l’ont nommée variante P.1. Par la suite, le Japon, la Corée du Sud et d’autres pays ont confirmé le premier cas d’infection par le variant P.1 [4]. Actuellement, les recherches sur la variante P.1 sont toujours en cours.

Actuellement, le variant britannique du coronavirus B.1.1.7 est le plus rapporté par les médias. Le 21 septembre 2020, le Royaume-Uni a découvert la première souche mutée du coronavirus. De novembre à décembre, la variante s’est propagée rapidement au Royaume-Uni et est devenue la souche la plus courante au Royaume-Uni. Le 19 décembre, le Premier ministre britannique Boris Johnson a déclaré que le nouveau virus variant B.1.1.7 pourrait être 70 % plus contagieux que les virus précédemment découverts[5], et a mis en œuvre de nouvelles mesures strictes de prévention des épidémies de quatrième niveau à Londres et dans d'autres régions. Plus de 40 pays et régions du monde ont imposé des interdictions de voyager au Royaume-Uni. Cependant, tout cela ne peut toujours pas empêcher la propagation du virus. Le 20 janvier 2021, deux cas du virus causé par la variante britannique B.1.1.7 ont été découverts à Daxing, Pékin, rendant la situation de prévention et de contrôle en Chine encore plus grave[6].

Le vaccin COVID-19 existant peut-il résister à la souche mutante du Royaume-Uni ? Les 7 et 19 janvier, les chercheurs de Pfizer ont publié les dernières données de recherche sur le site Web de prépublication biologique bioRxiv [7, 8], montrant que le vaccin à ARNm de la société peut toujours neutraliser la variante B.1.1.7 du Royaume-Uni.

Mais c’est en réalité le variant sud-africain qui est le plus inquiétant.

Début décembre 2020, le gouvernement sud-africain a annoncé au monde la nouvelle variante du nouveau coronavirus, 501.V2 (également connu sous le nom de 501Y.V2). Cette mutation est la même que la variante britannique, également sur la protéine de pointe, et elle présente trois mutations principales : K417N, E484k et N501Y[9]. Des études préliminaires montrent que le variant 501.V2 a une charge virale plus élevée, se propage plus rapidement et est plus contagieux. Selon le rapport d'évaluation rapide des risques du Centre européen de prévention et de contrôle des maladies (ECDC Rapid Risk Assessment) du 29 décembre 2020, la souche 501Y.V2 est apparue pour la première fois début août 2020. Début novembre, elle était devenue la principale souche virale en Afrique du Sud, et est apparue plus tard au Royaume-Uni et dans d'autres pays. À la fin du mois de décembre de l’année dernière, la souche 501Y.V2 représentait plus de 80 % du nombre d’infections en Afrique du Sud[10].

Pour le diagramme structurel 3D du nouveau variant du coronavirus 501Y.V2 [2], veuillez vous rendre sur le compte public « Fanpu » pour le consulter.

Le 19 janvier, Wibmer et al., chercheurs de l'Institut national des maladies transmissibles (NICD) d'Afrique du Sud, ont publié un article préliminaire intitulé SARS-CoV-2 501Y.V2 échappe à la neutralisation par le plasma du donneur sud-africain COVID-19 sur bioRxiv[11]. L'article indique que la nouvelle variante du coronavirus 501Y.V2 apparue en Afrique du Sud peut échapper de manière significative aux attaques de trois types d'anticorps monoclonaux apparentés. Pire encore, les anticorps neutralisants présents dans le sérum des patients guéris sont également nettement moins efficaces contre le variant. Les données de recherche suggèrent que la variante sud-africaine du nouveau coronavirus est susceptible de « réinfecter » les gens, et les vaccins actuels à base de protéines de pointe pourraient être inefficaces contre elle et leur efficacité pourrait être réduite.

Dès que l’article a été publié en ligne, il a immédiatement attiré l’attention. Trevor Bedford, un expert reconnu en recherche sur les virus au Fred Hutchinson Cancer Research Center aux États-Unis, a publié dix tweets consécutifs sur Twitter pour discuter des résultats de cette étude[12].

Bedford a retracé les données dans la prépublication pour rendre les effets des données plus clairs. Dans la figure ci-dessous, chaque ligne représente le sérum d’un patient guéri. Les points bleus à gauche sont les titres d'anticorps neutralisants contre le nouveau coronavirus de type sauvage dans le sérum (données de l'axe des Y), et les points bleus à droite sont les titres d'anticorps neutralisants contre le virus mutant 501Y.V2 dans le sérum. Notez que les valeurs de titre sont des données logarithmiques.

Il est évident que le titre neutralisant contre la variante 501Y.V2 a été réduit dans tous les échantillons de sérum récupérés utilisés dans l’étude. Pour donner un exemple intuitif, si le titre d’anticorps neutralisants diminue de 2 fois, cela signifie qu’il faut deux fois plus de sérum de convalescent pour neutraliser la même quantité de virus.

La figure ci-dessous est un graphique de distribution de la réduction des titres de neutralisation de 44 échantillons de sérum contre la variante 501Y.V2. Comme le montre la figure, comparé au titre d'anticorps neutralisants contre la souche virale de type sauvage, le titre d'anticorps produit par le sérum de convalescence contre la variante 501Y.V2 a été réduit en moyenne de 8 fois. Spécifiquement pour chaque échantillon, certains échantillons n’ont pas diminué, mais certains ont diminué jusqu’à 64 fois.

Quelle est la signification de ces valeurs spécifiques de multiples de réduction ?

Prenons l’exemple du vaccin contre la grippe. Si la mutation du virus de la grippe entraîne une diminution de 8 fois du titre d’anticorps neutralisants du vaccin antigrippal existant contre la souche mutante, l’OMS recommandera la production d’un nouveau vaccin antigrippal. Bien sûr, le nouveau coronavirus est différent du virus de la grippe, et les résultats de neutralisation peuvent ne pas être directement comparables, mais on peut supposer que la limite de la nécessité de mettre à jour le nouveau vaccin contre le coronavirus se situera autour de cette valeur. En d’autres termes, le nouveau vaccin contre le coronavirus devra peut-être également être mis à jour de manière saisonnière.

Cela peut signifier que certaines modifications doivent être apportées aux antigènes du vaccin pour s’adapter aux mutations de la protéine de pointe du variant. À en juger par les données existantes, le vaccin à ARNm est un très bon choix et peut modifier l’antigène. D’une part, il peut induire une forte réponse immunitaire ; en revanche, l'effet de neutralisation initial est élevé (l'efficacité des vaccins à ARNm atteint 95 %), et l'effet réduit est toujours meilleur que celui des vaccins à faible effet de neutralisation initial (l'effet est encore plus faible après réduction). De plus, les mutations uniques dans un antigène ont généralement peu d’effet sur la réponse immunitaire polyclonale provoquée. Étant donné que les vaccins à ARNm peuvent induire une forte réponse immunitaire, l’efficacité du vaccin ne devrait pas être significativement réduite, à moins que le vaccin ne soit radicalement modifié.

Cet article préimprimé a uniquement étudié le titre des anticorps neutralisants. Nous ne connaissons pas actuellement la corrélation directe entre les titres d’anticorps neutralisants et la protection vaccinale. En d’autres termes, l’effet affaiblissant des anticorps neutralisants signifie-t-il nécessairement que leur effet protecteur dans le corps humain est affaibli ? Nous ne sommes pas encore arrivés à une conclusion.

Pour l’instant, la variante 501Y.V2 reste largement confinée à l’Afrique du Sud, mais elle (ou d’autres variantes) pourrait se propager plus largement dans les mois à venir.

Si des recherches plus poussées confirment les conclusions de cette prépublication, alors, sur la base des données sur la grippe saisonnière, il est probable que d’ici l’automne 2021, nous devrons modifier les conceptions de vaccins existantes pour les adapter aux nouvelles variantes.

Références

[1] https://www.who.int/csr/don/31-december-2020-sars-cov2-variants/en/

[2] https://sarscov2.sinica.edu.tw/doc/20210109.html

[3] https://time.com/5931366/brazil-new-covid-19-strain/

[4] https://www.yicai.com/news/100918138.html

[5] https://www.bbc.com/news/health-55388846

[6] http://www.xinhuanet.com/2021-01/20/c_1127005868.htm

[7] https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.07.425740v1

[8] https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.18.426984v1

[9] https://doi.org/10.1101/2020.12.21.20248640

[10] https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/covid-19-risk-assessment-spread-new-sars-cov-2-variants-eueea

[11] https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.18.427166v1

[12] https://twitter.com/trvrb/status/1351785356782313473