Début janvier 2021, les voyageurs revenant à Tokyo, au Japon, en provenance d'Amazonas, au Brésil, ont été soumis à un dépistage du COVID-19 à l'aéroport. Quelques jours plus tard, l'Institut national des maladies infectieuses du Japon a annoncé que les voyageurs étaient revenus avec une nouvelle variante du virus SARS-CoV-2.
Cette variante, connue sous le nom de gamma, ou P.1, a entraîné une augmentation mortelle des cas de COVID-19 au Brésil ce printemps et s'est maintenant propagée à travers le monde. Plus de 200 cas ont été détectés dans le Wisconsin. On ne sait pas si les vaccins actuels sont aussi efficaces contre la variante gamma.
Dans une nouvelle étude utilisant une variante de virus récupérée sur l'un des premiers voyageurs, des chercheurs aux États-Unis et au Japon ont découvert que la vaccination avec un vaccin à ARNm induit des réponses en anticorps qui protégeraient les humains contre l'infection par la variante gamma/P.1. Les hamsters précédemment infectés par les souches virales circulant pour la première fois au début de 2020 ont également été protégés contre l'infection par la variante gamma neuf mois plus tard.
Les résultats, selon les chercheurs, suggèrent qu'une infection antérieure par le SRAS-CoV-2 et des vaccins basés sur des souches antérieures du virus offrent toujours une protection contre l'infection par gamma. L'étude a été publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences le 17 juin 2021.
Yoshihiro Kawaoka Crédit photo : Jeff Miller
"Les animaux étaient assez protégés", explique le responsable de l'étude, Yoshihiro Kawaoka, professeur de virologie à l'Université du Wisconsin-Madison School of Veterinary Medicine et à l'Université de Tokyo. « Il peut y avoir des personnes infectées par cette variante même si elles sont vaccinées ou ont déjà été infectées, mais elles ne devraient pas contracter une maladie grave. »
Cependant, dit-il, "cela n'est pas cohérent avec ce qui s'est passé au Brésil", où il y a eu des rapports de personnes réinfectées par la variante gamma après s'être remises d'une infection par une souche antérieure. Il est possible, dit Kawaoka, que l'immunité au COVID-19 dure plus longtemps chez les hamsters que chez les humains, ou que les cas documentés comme des réinfections soient en fait des premières infections.
L'équipe de recherche de Kawaoka a établi le modèle de hamster syrien pour COVID-19 l'année dernière, après avoir démontré que les hamsters sont très sensibles au virus SARS-CoV-2 et développent une maladie similaire à celle des humains, comme l'opacité du verre dépoli dans leurs poumons. Ils développent également des anticorps durables qui protègent contre la réinfection.
« Les modèles animaux sont formidables car (ils nous permettent de) tester des vaccins, tester des médicaments, tester des anticorps monoclonaux et même faire de la pathogenèse (des études) », explique Kawaoka.
En fait, son équipe a étudié la variante gamma chez les hamsters car, alors que des études précédentes suggéraient que P.1 pourrait mieux se lier aux cellules et résister aux anticorps créés par des infections ou une vaccination antérieures, on sait peu de choses sur la capacité de la variante à se répliquer dans le corps, combien la maladie ou la pathogenèse qu'il provoque, ou dans quelle mesure les réponses immunitaires réagissent au virus.
Les chercheurs ont infecté des hamsters soit avec la variante P.1/gamma isolée du voyageur, soit avec l'une des deux souches antérieures du virus à partir d'échantillons humains - l'une isolée d'un patient en février 2020, et l'autre d'un patient avec un non -variante souche globalement prédominante. Chacune des souches s'est répliquée de la même manière dans le nez et les poumons des hamsters et a provoqué une maladie similaire affectant les poumons.
Ensuite, l'équipe de Kawaoka a examiné si les anticorps contenus dans les sérums de convalescence de 35 patients COVID-19 récupérés ou de personnes ayant reçu le vaccin à ARNm Pfizer-BioNTech pouvaient neutraliser chacune des trois souches virales.
À la suite d'une infection naturelle ou d'une vaccination, le corps produit des anticorps qui apprennent à reconnaître la protéine de pointe du virus SARS-CoV-2, qui est responsable de la liaison aux cellules. Si les gens rencontrent à nouveau le virus, les anticorps reconnaissent la protéine de pointe et par la suite combattent ou limitent l'étendue de l'infection.
Des études antérieures ont montré qu'une mutation de la protéine de pointe - E484K, trouvée dans les variantes gamma - peut modifier l'identité de la protéine de pointe juste assez pour que la variante puisse passer ces défenses. Cependant, les anticorps dans le sang des individus vaccinés ont réagi aux trois souches, y compris gamma.
Les anticorps dans le sang des patients COVID-19 récupérés ont également été efficaces pour neutraliser chacune des souches. Cependant, sur les 35 patients, un avait été infecté par gamma et les anticorps de cet individu étaient moins réactifs aux souches non variants.
Les chercheurs affirment que ces résultats suggèrent qu'il existe des différences importantes dans la protéine de pointe de gamma qui pourraient influencer l'immunité, ce qui justifie une surveillance plus approfondie. De plus, le groupe de Kawaoka a découvert que le gamma, mais pas les autres souches du SRAS-CoV-2, peut infecter et se répliquer chez la souris, ce qui suggère que la protéine de pointe interagit différemment avec les cellules que les souches antérieures.
Les chercheurs ont également découvert que les hamsters qui s'étaient remis d'une infection par l'une des souches antérieures du SRAS-CoV-2 étaient protégés contre la réplication virale dans leurs poumons s'ils étaient réinfectés par la même souche ou la variante gamma, trois semaines et neuf mois plus tard.
Cependant, le gamma a été récupéré dans les voies nasales des animaux réinfectés dans les deux groupes. La quantité de virus dans les voies nasales des animaux réinfectés était 1 000 fois inférieure à celle des animaux infectés pour la première fois.
Enfin, les chercheurs ont étudié si le plasma convalescent de trois patients infectés par le SRAS-CoV-2 au début de 2020 pouvait protéger contre la réplication virale dans le nez et les poumons des hamsters. Ils ont découvert que le plasma de convalescent, mais pas le plasma de patients qui n'avaient pas de COVID-19, limitait la réplication du virus dans les poumons de hamsters infectés par la souche prédominante non variant et par gamma/P.1. Le virus a été trouvé dans leurs voies nasales.
La vaccination, selon Kawaoka, est le meilleur moyen de se protéger du SRAS-CoV-2 et des variantes émergentes, y compris la variante delta, également connue sous le nom de B.1.617.2. Les Centers for Disease Control and Prevention ont récemment désigné la version delta comme une variante préoccupante en raison de preuves qu'elle se transmet plus facilement.
Peter Halfmann, professeur agrégé de recherche à l'UW-Madison et co-responsable de l'étude, a ajouté que les variantes gamma et delta circulaient à Madison et dans d'autres parties des États-Unis, soulignant l'importance de la vaccination.
"La différence entre la souche d'origine et (delta) et la souche d'origine et (gamma) est similaire", ajoute Kawaoka, notant: "La variante (delta) peut devenir répandue mais elle ne devrait pas être extrêmement préoccupante tant que vous êtes vacciné."
Le SRAS-CoV-2 changeant au fur et à mesure de sa propagation, certaines versions du virus disparaîtront à mesure que de nouvelles variantes émergeront, comme cela s'est produit avec une variante européenne au début de 2020 qui a rapidement éclipsé le virus original trouvé pour la première fois en Chine.
"Au moins dans la grande majorité de la population, nous n'avons pas une bonne immunité contre le SRAS-CoV-2, donc la pression sélective sur le virus en ce moment est la transmissibilité", explique Kawaoka, expliquant pourquoi les nouvelles variantes qui se propagent avec succès ont tendance être plus transmissibles que celles qui ont précédé. « Mais ça va changer. Nous devrions nous attendre à voir la pression sélective devenir une immunité. »
C'est pourquoi les vaccins devront probablement être modifiés dans les années à venir, explique-t-il, afin de se protéger contre un virus qui évoluera pour échapper aux protections que nous concevons tant que la propagation du virus reste élevée, ou si notre système immunitaire ne ne maintiennent pas les défenses assez longtemps pour empêcher les réinfections.
"Nous ne savons pas lequel sera le cas … il est trop tôt pour dire combien de temps durera l'immunité contre ce virus", dit-il. « Les hamsters sont différents des humains, de toute façon. C'est difficile à prévoir."
Peter Halfmann, professeur agrégé de recherche à l'UW-Madison, et Masaki Imai de la division de virologie de l'Université de Tokyo, ont codirigé l'étude.
Il a été soutenu par un programme de recherche sur les maladies infectieuses émergentes et réémergentes (JP19fk0108113, JP19fk0108166, JP20fk0108412 et JP21fk0108104 ; un projet de promotion du soutien à la découverte de médicaments (JP20nk0101612, JP20nk0101614 et JP20nk0101603) ; le Japan Initiative for Japan Maladies infectieuses (J-GRID) (JP19fm018006); le Programme japonais de recherche et d'infrastructure sur les maladies infectieuses (JP20wm0125002 et 20fk0108272) de l'Agence japonaise pour la recherche et le développement médicaux (AMED); le Centre de recherche financé par les National Institutes of Allergy and Infectious Diseases sur la pathogenèse de la grippe (CRIP ; HHSN272201400008C), le Wisconsin National Primate Research Center (P51-OD011106) et le Collaborative Influenza Vaccine Innovation Center (CIVIC ; 75N93019C00051).
