Les arrondissements les plus peuplés de New York, du Queens et de Brooklyn ont probablement servi de plaque tournante principale de la propagation du COVID-19 au printemps 2020, selon une nouvelle étude.
Dirigée par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine, la nouvelle enquête a analysé plus de 800 échantillons génétiques de coronavirus pour retracer le chemin du virus alors qu'il traversait New York pendant la première vague mortelle de la pandémie. Il a identifié le Queens et, dans une moindre mesure, Brooklyn comme le point d'origine probable de la plupart des cas échantillonnés, avec plus de cas circulant à l'intérieur de leurs frontières et se propageant de ces parties de la ville vers Manhattan et les arrondissements extérieurs que dans l'autre sens.
"Nos résultats semblent confirmer le rôle de Queens en tant qu'épicentre précoce de la transmission du coronavirus dans le reste de la région métropolitaine de New York", explique le co-auteur principal de l'étude Ralf Duerr, MD, PhD. "Maintenant que nous comprenons comment les épidémies virales peuvent se propager entre les quartiers, nous pouvons mieux planifier les contagions futures et prioriser les tests dans les zones les plus vulnérables."
Duerr, professeur adjoint de recherche au département de pathologie de NYU Langone Health, note que si une maladie qui se transmet de manière similaire au coronavirus frappe à nouveau New York, elle pourrait probablement suivre le même chemin de base à travers la région.
Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour identifier les raisons sous-jacentes de la propagation, les chercheurs de l'étude soupçonnent que les trajets domicile-travail ont probablement joué un rôle clé. Duerr note que 35% des travailleurs du Queens et de Brooklyn se rendent quotidiennement à Manhattan en voiture, en métro et en bus. En outre, les deux principaux aéroports de la ville, LaGuardia et J.F.K. sont situés dans le Queens. Le fait que les Américains noirs et hispaniques, qui ont été particulièrement touchés par la pandémie, utilisent de manière disproportionnée les transports en commun et vivent dans ces deux arrondissements peut avoir été un autre facteur possible, dit Duerr.
Des études antérieures ont révélé que le coronavirus a pris racine pour la première fois à New York fin février 2020, avec plus d'une centaine de sources d'épidémie distinctes éclatant en chaînes d'infection plutôt qu'à partir d'un seul «patient zéro». Cependant, la dynamique de la propagation virale à l'intérieur et entre les arrondissements individuels n'était pas claire.
La nouvelle étude, publiée le 20 mai dans la revue PLOS Pathogens, a été conçue pour suivre précisément la dispersion du coronavirus dans les cinq arrondissements de New York et à Long Island lors de la première vague de la pandémie, selon Duerr.
Dans le séquençage de gènes, les chercheurs comparent de petits fragments de code génétique pour identifier les mutations qui ne se trouvent que dans une souche particulière du virus. Ces «drapeaux», disent les chercheurs, peuvent ensuite être utilisés pour cartographier le moment et l'endroit où les souches s'étaient propagées dans le temps, de la même manière que les tests utilisés pour retracer l'ascendance chez les personnes. Les experts ont déjà utilisé cette technique pour suivre les épidémies de grippe, de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) et d'Ebola, entre autres épidémies.
Pour la nouvelle enquête, les chercheurs ont analysé les informations génétiques virales recueillies à partir de centaines de prélèvements nasaux. Des échantillons ont été prélevés sur des hommes et des femmes qui avaient été testés positifs au COVID-19 à New York et à Long Island de mars à mai 2020. En utilisant les différents indicateurs de mutation, la date à laquelle les échantillons ont été collectés et les codes postaux des patients, les enquêteurs de l'étude créé des simulations informatiques qui ont tracé le chemin du virus à travers la région. La recherche a été menée au Genome Technology Center de NYU Langone.
Ils ont constaté que huit simulations sur 10 indiquaient que le Queens était le principal centre de propagation virale lors de la première vague d'infection. Pendant ce temps, les deux autres simulations ont identifié Brooklyn et le Bronx respectivement comme l'épicentre de la pandémie, ce qui, selon les auteurs de l'étude, suggère que ces deux arrondissements ont joué un rôle important, bien que plus petit, dans la transmission virale dans toute la ville.
Les recherches antérieures se sont appuyées sur les données d'hospitalisation pour déduire comment l'épidémie s'est propagée. Les nouvelles découvertes, disent les auteurs de l'étude, fournissent une carte plus directe du mouvement des infections.
«Ces techniques de séquençage de gènes et de modélisation informatique peuvent être utilisées par toute communauté qui cherche à suivre comment un virus pourrait se propager lorsque les tests de masse et la recherche des contacts sont en nombre limité», explique la co-auteur principal de l'étude, Adriana Heguy, PhD.
Heguy, professeur au département de pathologie de NYU Langone, encourage d'autres responsables de la santé publique aux États-Unis et à l'étranger à utiliser ces méthodes pour cartographier la propagation de la pandémie dans leurs villes également.
Elle dit que l'équipe de recherche prévoit ensuite d'appliquer les méthodes utilisées dans l'enquête pour étudier la propagation du coronavirus au cours de la deuxième vague de la pandémie à New York.
Le financement de l'étude a été fourni par les subventions des National Institutes of Health U01 Al152151 et R01 AI122953. Un soutien supplémentaire à la recherche est venu du Fonds National de la Recherche Scientifique, de la Fondation pour la Recherche - Flandre, et du Fonds Interne KU Leuven en Belgique. Le Conseil sud-africain de la recherche médicale a apporté un soutien supplémentaire.
En plus de Duerr et Heguy, d'autres chercheurs de NYU Langone comprenaient Matthew Maurano, PhD; Sitharam Ramaswami, PhD; Paul Zappile, MS; et Christian Marier, BSc. D'autres co-enquêteurs de l'étude étaient Simon Dellicour, PhD; Samuel Hong, BA; Bram Vrancken, PhD; Guy Baele, PhD; et Mandev Gill, PhD, à l'Université de Louvain en Belgique; Antoine Chaillon, MD, PhD, à l'Université de Californie à San Diego; et Gordon Harkins, PhD, à l'Université du Cap occidental en Afrique du Sud.
