Alors que le coronavirus se propage dans le monde entier, il a muté de manière minuscule et subtile. Ces mutations ne sont pas préoccupantes et, jusqu'à présent, ne semblent pas rendre le virus plus ou moins dangereux. Mais les scientifiques peuvent utiliser ces légères modifications pour suivre le virus d'une personne à l'autre et d'un endroit à l'autre.

«Si nous identifions une nouvelle grappe épidémique dans un État, et qu'il y ait une question de savoir si elle est liée à une grappe précédente ou non, les petits changements mutationnels peuvent vous aider à déterminer s'ils sont connectés», explique Patrick Boyle, un biologiste synthétique chez Ginkgo Bioworks.

L'analyse génétique du coronavirus donne aux scientifiques des indices sur la façon dont il se propage

Le coronavirus est composé d'environ 29 000 éléments constitutifs de matériel génétique appelés nucléotides. Comme d'autres sociétés et laboratoires de biotechnologie, Ginkgo a la technologie pour prélever un échantillon du virus et lire la séquence complète de ces nucléotides. Pour la plupart, la séquence sera la même dans chaque échantillon. Mais le virus fait des copies de lui-même dans un hôte humain, et parfois, il peut faire des erreurs – changer un ou deux nucléotides pour un autre. La version du virus avec ces modifications peut ensuite être transmise lorsque cette personne infecte quelqu'un d'autre.

Ginkgo réoriente ses systèmes, qui normalement ne séquencent pas les virus, pour analyser autant d’échantillons du coronavirus que possible. L'objectif est d'aider à construire les cartes qui montrent comment le virus est passé d'une personne à l'autre. Ils espèrent évoluer pour pouvoir publier la séquence génétique complète de 10 000 échantillons de virus par jour.

C'est génial. Je connais des groupes qui ont actuellement des échantillons qui ont besoin d'être séquencés. Je vais leur faire connaître l'offre de @ Ginkgo.

– Trevor Bedford (@trvrb) 24 mars 2020

Malgré la montée en flèche du nombre de cas de COVID-19 aux États-Unis, seul un nombre limité d'échantillons de virus collectés dans le pays ont été séquencés dans leur intégralité. Les scientifiques ont plus de séquences de l'État de Washington que d'autres endroits. Par conséquent, ils en savent plus sur la trajectoire de l'épidémie à Washington que sur les épidémies dans d'autres États.

Certaines de ces données génétiques expliquent comment Trevor Bedford, virologue au Fred Hutchinson Cancer Research Center, a pu lier un cas de COVID-19 diagnostiqué le 27 février à Washington à un cas diagnostiqué fin janvier dans l'État – indiquant que le virus avait circulé localement et n'avait pas été détecté pendant tout ce temps. Il a également montré que le cas de janvier a déclenché une série de maladies qui se sont propagées dans la communauté.

D'autres États commencent à faire le même genre de travail de détective, en utilisant des séquences génétiques pour aider à clarifier leurs épidémies. Une analyse de neuf échantillons de virus collectés dans le Connecticut a montré que certains étaient liés à des virus trouvés dans l'État de Washington, ce qui suggère que le coronavirus se propageait au niveau national, sans être importé à plusieurs reprises d'autres pays. L'analyse n'a pas encore été révisée par des pairs ni publiée. D'autres recherches préliminaires ont examiné des échantillons de virus du nord de la Californie et ont révélé que le coronavirus avait été introduit dans la région à plusieurs points.

Selon Boyle, l'un des défis à relever pour augmenter le nombre de séquences de virus disponibles consiste à obtenir des échantillons de patients à analyser. Aux États-Unis et dans d'autres pays, des laboratoires effectuant des tests de dépistage du virus reçoivent chaque jour des centaines ou des milliers d'échantillons de patients. Mais ces laboratoires se concentrent sur la vérification d'un échantillon pour voir si le coronavirus est là – et le patient a COVID-19 – ou si ce n'est pas le cas. L'accent mis sur le dépistage et le diagnostic des patients est essentiel pour suivre la pandémie, dit Boyle.

«Le problème, c'est qu'il ne vous donne qu'une réponse positive ou négative», dit-il. Les tests ne fournissent aucune information supplémentaire sur le virus particulier de chaque patient. Ginkgo prévoit de s'associer à des laboratoires de test, afin qu'ils puissent examiner de plus près le virus dans un échantillon de patient une fois le test terminé. D'autres laboratoires et groupes du monde entier se lancent dans des projets similaires: un consortium de recherche au Royaume-Uni, par exemple, dispose d'un financement de plus de 20 millions de dollars pour séquencer des échantillons. Boyle dit que Gingko se coordonne avec d'autres laboratoires intéressés par ce travail.

Ils s'assurent également qu'ils peuvent accéder aux produits chimiques et autres fournitures dont ils ont besoin pour effectuer l'analyse génétique, dit Boyle. «Nous voulons nous assurer que notre flux d'approvisionnement n'est pas en concurrence avec le flux d'approvisionnement qui maintient les tests en cours.»

L'augmentation du nombre de séquences de coronavirus disponibles donnera aux scientifiques une image de l'épidémie, aux États-Unis et dans le monde. Parallèlement aux tests, c'est une façon pour les scientifiques de suivre les mouvements du virus et de les maîtriser.