Sci Simple

New Science Research Articles Everyday

# Biologie # Biologie de l'évolution

Infections de COVID-19 à long terme et mutations du virus

Une étude révèle des infos sur les mutations du SARS-CoV-2 pendant les infections prolongées.

Natalie Rutsinsky, Adi Ben Zvi, Ido Fabian, Shir T. Segev, Bar Jacobi, Sheri Harari, Suzy Meijers, Yael Paran, Adi Stern

― 7 min lire


Variants de COVID-19 Variants de COVID-19 issus d'infections prolongées prolongées. virus pendant les infections Nouvelle étude sur les mutations du
Table des matières

COVID-19 a vraiment mis le monde à l'épreuve, et le virus qui le cause, le SARS-CoV-2, a eu des « frères » plutôt intéressants depuis qu'il a commencé à se répandre. En passant de personne à personne, de nouvelles versions du virus ont fait leur apparition. Certaines de ces nouvelles versions ressemblent à un relooking du virus, les rendant plus contagieuses que les originales. L'Organisation mondiale de la Santé s'est mêlée de tout ça et a classé ces nouvelles versions comme des Variants préoccupants, parce qu'elles pourraient être plus dangereuses pour la santé publique.

C'est quoi ces Variants ?

Les scientifiques pensent que certaines de ces nouvelles versions pourraient venir de personnes infectées depuis longtemps—parfois plus de 21 jours ! Quand quelqu'un a une infection chronique, le virus peut rester et évoluer avec le temps. Ces infections durables se retrouvent souvent chez des gens avec un Système immunitaire affaibli, comme ceux qui luttent contre le cancer ou vivent avec des conditions comme le VIH. Mais ne t'inquiète pas trop ! Les Infections chroniques restent plutôt rares dans la population générale.

Fait intéressant, une étude récente a trouvé que certaines personnes sans problèmes de santé majeurs pourraient aussi avoir des infections prolongées, mais c'est assez rare. Même dans ces cas-là, les chercheurs ont remarqué que la plupart de ces infections chroniques ne semblent pas propager le virus davantage. Toutefois, le souci reste que si assez de cas existent mondialement, un de ces variants pourrait potentiellement être contagieux.

Le mystère des changements rapides

Il y a beaucoup de discussions sur la rapidité avec laquelle le virus peut changer dans ces infections à long terme. Certaines études ont montré que des changements rapides peuvent se produire, mais il est encore flou si c'est la norme ou juste un cas isolé. Peut-être que le virus subit une pression significative pour changer, ou peut-être qu'il mute juste plus vite chez ces patients. Pour vraiment comprendre, les chercheurs doivent examiner de près comment les différentes versions du virus se comportent au fil du temps. Cependant, étudier ces changements, c'est pas simple. En analysant des échantillons de personnes malades, les chercheurs doivent souvent faire face à des taux d'erreur élevés dans les tests, rendant difficile l'obtention de résultats précis.

Pour améliorer la précision, les chercheurs prennent souvent des précautions supplémentaires, comme vérifier les mutations dans les échantillons plusieurs fois ou se concentrer sur des mutations qui se produisent fréquemment. Mais même avec ces méthodes, ils peuvent perdre des informations importantes, surtout sur les mutations rares.

Notre étude

Dans cette étude, on a examiné un groupe de neuf patients infectés par le SARS-CoV-2 pendant une période prolongée. On voulait recueillir des données génétiques fiables à partir de leurs échantillons. En séquençant chaque échantillon plusieurs fois, on a considérablement amélioré la précision de nos résultats. Ça nous a permis de voir comment le virus a muté au fil du temps chez ces patients, ce qui a mené à des observations fascinantes.

Le grand huit des mutations

D'abord, on a vérifié combien de mutations se produisaient à différents endroits dans le matériel génétique du virus. On a trouvé qu'à faible fréquence de mutation, la distribution était uniforme. Cependant, pour des fréquences plus élevées, les mutations apparaissaient plus souvent à un endroit spécifique. Ça a suggéré que ces mutations étaient pertinentes et pas des erreurs aléatoires du processus de séquençage.

Quand on a examiné la diversité génétique des échantillons d'infections chroniques et aiguës, on a trouvé que les infections chroniques présentaient généralement beaucoup plus de diversité. Plus l'infection durait longtemps, plus le virus avait de chances de changer.

Un regard plus attentif sur les patients

Ensuite, on a regardé de plus près chaque patient. Malgré que certains patients aient été infectés plus longtemps, le niveau de changement dans le virus était très différent entre eux. Par exemple, un patient n’a montré aucune mutation significative même après 35 jours, tandis qu'un autre avait beaucoup de changements en moins de temps.

Un des patients que l'on a étudié avait une infection prolongée de 241 jours. Pendant la première partie de son infection, pas grand-chose n’évoluait, mais avec le temps, on a remarqué plusieurs mutations apparaitre dans leur virus. Beaucoup de ces variations pourraient entraîner des changements dans le comportement du virus et possiblement sa transmissibilité.

Comprendre les mutations synonymes et non-synonymes

Les mutations qu'on a suivies pouvaient être divisées en deux catégories : synonymes et non-synonymes. Les mutations synonymes sont comme des modifications inoffensives qui ne changent pas le fonctionnement des protéines. Les Mutations non-synonymes, par contre, peuvent changer comment le virus interagit avec le système immunitaire du corps.

On a trouvé que le taux de mutations synonymes chez tous les patients correspondait à des estimations précédentes du taux de mutation virale dans d'autres études. Cependant, les taux de mutations non-synonymes variaient énormément ! Ça suggère que, même si certains patients ont vu des changements dramatiques dans le virus, d'autres n'ont pas beaucoup évolué.

Le mystère des virus défectueux

Certaines mutations qu'on a observées étaient présentes à faibles fréquences et ne semblaient pas du tout aider le virus. Chez un patient en particulier, on a remarqué beaucoup de mutations qui semblent « défectueuses ». Ça veut dire que ces mutations pourraient ne pas aider le virus à survivre ou à se propager. Il se pourrait que ce patient ait eu plusieurs virus l'infectant en même temps, ce qui a conduit à ces mutations de mauvaise qualité.

À l'opposé, il y avait un autre patient qui avait des mutations notables qui aidaient le virus à éviter le système immunitaire. Ces changements étaient liés à la capacité du virus à survivre et à s'adapter pendant l'infection.

Qu'est-ce qu'on apprend de tout ça ?

De notre étude, on a tiré plusieurs idées importantes sur le SARS-CoV-2. D'abord, on a trouvé que bien que les infections chroniques puissent mener à des mutations significatives, ces cas restent encore assez rares. Le petit nombre de patients dans notre étude signifie qu’on ne peut pas supposer que cela s'applique à tout le monde avec des infections prolongées.

Intéressant, les schémas de mutation qu'on a observés suggèrent que toutes les infections chroniques ne sont pas identiques. Des facteurs comme la santé globale du patient, leur réponse immunitaire, et les traitements qu'ils ont reçus ont joué un grand rôle dans la rapidité avec laquelle le virus a changé. Certains patients ont montré très peu d'évolution, tandis que d'autres ont montré beaucoup de changements qui pourraient mener à de nouveaux variants.

La conclusion

L'émergence de nouveaux variants de SARS-CoV-2 dépend souvent de ces cas rares d'infections à long terme. Plus on comprend ces processus, mieux on peut se préparer à d'éventuels défis futurs qui pourraient surgir de ces variants.

Le voyage d'étude des ces virus n’en est qu'à ses débuts, et même si on a encore beaucoup de questions, les réponses nous aideront à façonner notre réponse à la COVID-19 et ses défis continus. En plus, ça rappelle juste à quel point ces petits virus peuvent être retors ! Donc, pendant qu'on essaie tous de garder le virus à distance, c'est aussi une bonne idée de garder un œil sur ce qu'il fait—parce qu'on ne sait jamais quand il pourrait nous surprendre à nouveau !

Source originale

Titre: Diverse patterns of intra-host genetic diversity in chronically infected SARS-CoV-2 patients

Résumé: In rare individuals with a severely immunocompromised system, chronic infections of SARS-CoV-2 may develop, where the virus replicates in the body for months. Sequencing of some chronic infections has uncovered dramatic adaptive evolution and fixation of mutations reminiscent of lineage-defining mutations of variants of concern (VOCs). This has led to the prevailing hypothesis that VOCs emerged from chronic infections. To examine the mutation dynamics and intra-host genomic diversity of SARS-CoV-2 during chronic infections, we focused on a cohort of nine immunocompromised individuals with chronic infections and performed longitudinal sequencing of viral genomes. We show that sequencing errors may cause erroneous inference of high genetic diversity, and to overcome this we used duplicate sequencing across patients and time-points, allowing us to distinguish errors from low frequency mutations. We further find recurrent low frequency mutations that we flag as most likely sequencing errors. This stringent approach allowed us to reliably infer low frequency mutations and their dynamics across time. We inferred a synonymous divergence rate of the virus of [~]2x10-6 mutations/base/day, consistent with the SARS-CoV-2 mutation rate estimated in tissue culture. The rate of non-synonymous divergence varied widely among the different patients. We highlight two patients with opposing patterns: in one patient the rate of divergence was zero, yet this patient harbored multiple presumably defective viruses at low frequencies throughout the infection. Another patient exhibited dramatic adaptive evolution, including clonal competition. Overall, our results suggest that the emergence of highly divergent variants from chronic infections is likely a very rare event and this emphasizes the need to better understand the conditions that allow such emergence events.

Auteurs: Natalie Rutsinsky, Adi Ben Zvi, Ido Fabian, Shir T. Segev, Bar Jacobi, Sheri Harari, Suzy Meijers, Yael Paran, Adi Stern

Dernière mise à jour: 2024-12-16 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.624482

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.624482.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Articles similaires