NASHVILLE, Tennessee (AP) – Une fois par semaine, dans un bâtiment en briques banal à East Nashville, quelques dizaines d'échantillons du coronavirus subissent un voyage tout simplement extraordinaire.

Les travailleurs du laboratoire utilisent des billes magnétiques pour dépouiller le virus microscopique de son code génétique, le dupliquer des millions de fois, puis introduire une pléthore d'ADN dans une machine qui le lit échelon par échelon. Chaque fois que la machine reconnaît un bout de code génétique, elle enregistre un minuscule flash de lumière fluorescente codée par couleur, représentant des gigaoctets de données sur un nombre incompréhensible de flashs qui sont envoyés pour analyse par un superordinateur en Floride.

Le séquençage COVID recherche des variantes dans le laboratoire d'État du Tennessee

Lorsque les résultats reviennent, les secrets du code génétique ont été dévoilés. Chaque échantillon de coronavirus peut désormais être identifié par un nom plus vrai : alpha ou gamma ou delta ou mu.

Il s'agit du « séquençage du génome entier », l'un des outils les plus récents des efforts du gouvernement du Tennessee pour comprendre la propagation des variantes du coronavirus et la pandémie dans son ensemble. Jusqu'à récemment, ce type de test COVID-19 détaillé était largement limité aux laboratoires du Tennessee gérés par des universités et quelques entreprises privées, mais le laboratoire d'État a ajouté la capacité de séquencer le virus à petite échelle en juillet après des mois de planification, ont déclaré des responsables..

Actuellement, le laboratoire d'État ne peut séquencer qu'environ 75 à 90 échantillons de COVID-19 par semaine, bien qu'il envisage d'ajouter des équipements qui augmenteront cette capacité par centaines, a déclaré la directrice adjointe du laboratoire, Kara Levinson.

"En faisant plus de séquençage, nous sommes mieux en mesure de regarder ces variantes émergentes en temps presque réel", a déclaré Levinson. « Donc, c’est certainement la clé pour pouvoir en quelque sorte prédire où ce virus pourrait se diriger. »

LE SÉQUENCAGE DU GÉNOME PEUT VOIR CE QUE LES TESTS STANDARD COVID-19 NE PEUVENT PAS

Le séquençage du génome, un processus qui utilise des ordinateurs puissants pour cartographier l'intégralité du code génétique de tout être vivant, est passé il y a des années de la science-fiction à la science. Les scientifiques ont utilisé le processus pour identifier les gènes qui augmentent la probabilité de maladies terribles et, grâce à des recherches émergentes sur la technologie controversée CRISPR, apporter des modifications importantes aux éléments constitutifs de la vie.

Mais la même technologie de séquençage sert également un objectif plus immédiat dans la bataille contre le coronavirus. Alors qu'un test de diagnostic standard peut détecter la simple présence de COVID-19, seul le séquençage du génome peut identifier et distinguer les souches variantes.

Le séquençage peut également potentiellement détecter les premiers signes d'une nouvelle variante dangereuse, un peu comme un navire repérant un iceberg au moment où il pointe à l'horizon.

Cela n'a probablement jamais été aussi nécessaire qu'aujourd'hui. Mardi, le Tennessee signalait plus d'infections au COVID-19 par habitant que tout autre État, à la fois au cours de la semaine dernière et sur toute la durée de la pandémie, selon les données virales publiées par les Centers for Disease Control and Prevention.

Les données virales de l'État ont montré que le Tennessee enregistre en moyenne 7 400 nouvelles infections par jour. Il y a quelques jours seulement, cette moyenne atteignait 9 450 infections par jour, ce qui équivaut aux pires jours de la vague hivernale.

Chacune de ces nouvelles infections est une opportunité pour le virus de muter. La plupart de ces mutations sont insignifiantes, mais parfois les changements profitent au virus, conduisant à une variante virale inquiétante. Jusqu'à présent, aucune mutation n'a été plus impactante que la création de la variante delta, une souche plus contagieuse qui a balayé l'État et la nation.

Mais les variantes futures pourraient être pires. Une autre variante pourrait potentiellement rendre le virus plus mortel ou plus résistant à la vaccination.

UNE AIGUILLE MUTANTE DANS UNE BOTTE DE FOIN GÉNÉTIQUE

Le séquençage commence avec les mêmes échantillons respiratoires collectés quotidiennement sur des sites de test à travers l'État. Alors que la plupart de ces échantillons sont utilisés uniquement pour détecter si le coronavirus est présent, une petite partie de certains échantillons est réservée au séquençage au laboratoire d'État.

Ces échantillons sont prélevés dans des populations particulières où les autorités craignent que des mutations ne se produisent: de nouveaux clusters, des infections révolutionnaires, des personnes enceintes et des infections suffisamment graves pour entraîner une hospitalisation et la mort.

Une fois au laboratoire, l'ARN du virus est extrait et converti en ADN, puis amplifié des millions de fois grâce à un cycle de chauffage et de refroidissement. Faire plus d'ADN est essentiel pour détecter les mutations car, comme l'a expliqué Levinson, si vous cherchez une aiguille dans une botte de foin, cela "aide à faire plusieurs copies de l'aiguille".

L'ADN traverse ensuite une machine de séquençage dans le laboratoire d'État pendant les deux prochains jours. Les données du séquenceur sont envoyées à l'Université de Floride afin qu'un superordinateur – le HiPerGator AI – puisse prêter une fraction de son immense puissance de traitement pour reconsolider des millions de correspondances en résultats pour les échantillons d'origine.

La grande majorité des échantillons correspondent à des versions dominantes du virus, comme la variante alpha commune ou la variante delta en plein essor.

"Mais vous pouvez également regarder les domaines où cela ne correspond pas", a déclaré Levinson. "Et c'est ce qui vous aide en quelque sorte à suivre l'émergence de nouvelles mutations et, éventuellement, de nouvelles variantes."