Les chercheurs ont trouvé des preuves qu'une épidémie de coronavirus a balayé l'Asie de l'Est il y a environ 20 000 ans et a été suffisamment dévastatrice pour laisser une empreinte évolutive sur l'ADN des personnes vivantes aujourd'hui.
La nouvelle étude suggère qu'un ancien coronavirus a tourmenté la région pendant de nombreuses années, selon les chercheurs. La découverte pourrait avoir des implications désastreuses pour la pandémie de Covid-19 si elle n’est pas maîtrisée rapidement par la vaccination.
"Cela devrait nous inquiéter", a déclaré David Enard, un biologiste de l'évolution à l'Université de l'Arizona qui a dirigé l'étude, qui a été publiée jeudi dans la revue Current Biology. "Ce qui se passe en ce moment pourrait se poursuivre pendant des générations et des générations."
Jusqu'à présent, les chercheurs ne pouvaient pas remonter très loin dans l'histoire de cette famille de pathogènes. Au cours des 20 dernières années, trois coronavirus se sont adaptés pour infecter les humains et provoquer des maladies respiratoires sévères : Covid-19, SRAS et MERS. Des études sur chacun de ces coronavirus indiquent qu'ils ont sauté dans notre espèce à partir de chauves-souris ou d'autres mammifères.
Quatre autres coronavirus peuvent également infecter les humains, mais ils ne provoquent généralement que des rhumes légers. Les scientifiques n'ont pas observé directement ces coronavirus devenir des agents pathogènes humains, ils se sont donc appuyés sur des indices indirects pour estimer quand les sauts se sont produits. Les coronavirus acquièrent de nouvelles mutations à un rythme à peu près régulier, et ainsi comparer leur variation génétique permet de déterminer quand ils ont divergé d'un ancêtre commun.
Le plus récent de ces coronavirus bénins, appelé HCoV-HKU1, a franchi la barrière des espèces dans les années 1950. Le plus ancien, appelé HCoV-NL63, peut remonter à 820 ans.
Mais avant ce point, la piste des coronavirus est devenue froide – jusqu'à ce que le Dr Enard et ses collègues appliquent une nouvelle méthode de recherche. Au lieu de regarder les gènes des coronavirus, les chercheurs se sont penchés sur les effets sur l'ADN de leurs hôtes humains.
Au fil des générations, les virus entraînent d'énormes changements dans le génome humain. Une mutation qui protège contre une infection virale peut bien faire la différence entre la vie et la mort, et elle sera transmise à la progéniture. Une mutation vitale, par exemple, pourrait permettre aux gens de découper les protéines d'un virus.
Mais les virus peuvent aussi évoluer. Leurs protéines peuvent changer de forme pour surmonter les défenses d'un hôte. Et ces changements pourraient inciter l'hôte à développer encore plus de contre-offensives, entraînant davantage de mutations.
Lorsqu'une nouvelle mutation aléatoire offre une résistance à un virus, elle peut rapidement devenir plus courante d'une génération à l'autre. Et d'autres versions de ce gène, à leur tour, deviennent plus rares. Donc, si une version d'un gène domine toutes les autres dans de grands groupes de personnes, les scientifiques savent qu'il s'agit très probablement d'une signature d'évolution rapide dans le passé.
Ces dernières années, le Dr Enard et ses collègues ont recherché dans le génome humain ces modèles de variation génétique afin de reconstituer l'histoire d'un ensemble de virus. Lorsque la pandémie a frappé, il s'est demandé si les anciens coronavirus avaient laissé une marque distinctive.
Lui et ses collègues ont comparé l'ADN de milliers de personnes dans 26 populations différentes à travers le monde, en examinant une combinaison de gènes connus pour être cruciaux pour les coronavirus mais pas pour d'autres types d'agents pathogènes. Dans les populations d'Asie de l'Est, les scientifiques ont découvert que 42 de ces gènes avaient une version dominante. C'était un signal fort que les habitants d'Asie de l'Est s'étaient adaptés à un ancien coronavirus.
Mais tout ce qui s'est passé en Asie de l'Est semblait s'être limité à cette région. "Lorsque nous les avons comparés aux populations du monde entier, nous n'avons pas pu trouver le signal", a déclaré Yassine Souilmi, chercheur postdoctoral à l'Université d'Adélaïde en Australie et co-auteur de la nouvelle étude.
Les scientifiques ont ensuite tenté d'estimer depuis combien de temps les Asiatiques de l'Est s'étaient adaptés à un coronavirus. Ils ont profité du fait qu'une fois qu'une version dominante d'un gène commence à être transmise de génération en génération, elle peut obtenir des mutations aléatoires inoffensives. Plus le temps passe, plus ces mutations s'accumulent.
Le Dr Enard et ses collègues ont découvert que les 42 gènes avaient tous à peu près le même nombre de mutations. Cela signifiait qu'ils avaient tous rapidement évolué à peu près au même moment. "C'est un signal auquel nous ne devons absolument pas nous attendre par hasard", a déclaré le Dr Enard.
Ils ont estimé que tous ces gènes ont développé leurs mutations antivirales il y a entre 20 000 et 25 000 ans, très probablement au cours de quelques siècles. C'est une découverte surprenante, car les Asiatiques de l'Est à l'époque ne vivaient pas dans des communautés denses mais formaient plutôt de petits groupes de chasseurs-cueilleurs.
Aida Andres, une généticienne évolutionniste à l'University College London qui n'était pas impliquée dans la nouvelle étude, a déclaré qu'elle avait trouvé le travail convaincant. "Je suis assez convaincue qu'il y a quelque chose là-bas", a-t-elle déclaré.
Pourtant, elle ne pensait pas qu'il était encore possible d'estimer avec certitude depuis combien de temps l'ancienne épidémie avait eu lieu. "Le timing est une chose compliquée", a-t-elle déclaré. "Que cela se soit passé quelques milliers d'années avant ou après, je pense personnellement que c'est quelque chose dont nous ne pouvons pas être aussi confiants."
Les scientifiques à la recherche de médicaments pour lutter contre le nouveau coronavirus pourraient vouloir examiner les 42 gènes qui ont évolué en réponse à l'ancienne épidémie, a déclaré le Dr Souilmi. « Cela nous indique en fait des boutons moléculaires pour ajuster la réponse immunitaire au virus », a-t-il déclaré.
Le Dr Anders a accepté, affirmant que les gènes identifiés dans la nouvelle étude devraient faire l'objet d'une attention particulière en tant que cibles pour les médicaments. "Vous savez qu'ils sont importants", a-t-elle déclaré. "C'est ce qui est bien avec l'évolution."
