Avancées dans la recherche sur le génome de l'hépatite B

L’hépatite B chronique est un gros problème de santé dans le monde entier. Ça vient du Virus de l'hépatite B (VHB), qui peut causer des complications graves, comme le cancer du foie et la cirrhose. Le souci est particulièrement important en Afrique subsaharienne, où environ 6,1 % des adultes sont infectés. Cette région représente environ un quart des 256 millions de cas d'hépatite B chronique dans le monde. Chaque année, environ 1,5 million de nouvelles infections se produisent en Afrique. La prévalence mondiale du VHB était d'environ 4,1 % en 2019, avec la région du Pacifique occidental ayant les taux les plus élevés.

#Le virus de l’hépatite B

Le VHB fait partie d'une famille appelée Hepadnaviridae. Son génome est petit, mesurant environ 3,2 kilobases. Le virus a quatre gènes clés : HBx, Core, Surface et Polymerase. Ces gènes sont importants pour le fonctionnement du virus et sa capacité à éviter le système immunitaire. Une partie du virus, connue sous le nom de région de déterminant « a », est ciblée par le système immunitaire lors de la vaccination. Les changements dans cette zone peuvent conduire à des échecs de vaccination.

Actuellement, il y a dix Génotypes de VHB reconnus, chacun montrant des différences génétiques significatives. Les génotypes les plus communs dans le monde sont C, D, E, A et B. En Afrique, les génotypes A, D et E sont les plus courants, avec le sous-génotype A1 particulièrement répandu en Afrique du Sud. Ce sous-génotype est associé à des maladies hépatiques graves et peut progresser rapidement vers le cancer.

#Techniques pour étudier le VHB

Pour en savoir plus sur le VHB, les chercheurs utilisent le séquençage du génome entier, une technique qui aide à comprendre la distribution, la prévalence et la variation génétique du virus. Cependant, dans les milieux cliniques, les tests de routine reposent principalement sur la détection des antigènes de surface du VHB dans le sang. Ces tests doivent être très précis pour éviter les faux résultats. La référence pour une analyse plus détaillée est le séquençage Sanger, qui peut parfois fournir des informations partielles qui pourraient être trompeuses, surtout en cas d'infections mixtes.

Le séquençage à haut débit (HTS) émerge comme un outil précieux dans ce domaine. Il aide non seulement à diagnostiquer l’hépatite B chronique mais permet aussi d’identifier la résistance aux médicaments et la diversité génétique au sein du virus. Cette méthode a déjà été utilisée pour suivre les populations de VHB chez des patients individuels et pour étudier la résistance aux médicaments dans des groupes plus larges.

#Défis du séquençage à haut débit

Il y a deux principaux défis avec le HTS lors de la génération de données sur le génome viral : le bon étiquetage des échantillons pour une analyse précise et l'assemblage de courtes lectures de séquences en génomes complets. De nouvelles technologies, comme la technologie Oxford Nanopore (ONT), s’attaquent à ces problèmes. Elles fournissent des kits d'étiquetage efficaces permettant de traiter plusieurs échantillons en même temps, ce qui réduit les coûts et le temps. L'ONT offre également des flux de travail plus simples, entraînant des temps de traitement plus rapides par rapport aux méthodes traditionnelles.

Malgré ces avantages, l'ONT présente un taux d'erreur plus élevé que certaines autres méthodes de séquençage. Cependant, les avancées technologiques et logicielles aident à minimiser ces erreurs. Les chercheurs ont développé un nouveau protocole basé sur l'ONT qui montre un bon potentiel pour une application pratique dans les milieux cliniques.

#Application du protocole ONT

Une étude utilisant 148 échantillons diagnostiques restants de patients sud-africains atteints d'hépatite B a démontré l’efficacité de ce nouveau protocole de séquençage basé sur l'ONT. L'âge moyen des participants était d'environ 40 ans, avec une variété de charges virales mesurées. La plupart des échantillons séquencés ont donné des génomes de VHB de haute qualité, permettant une analyse plus poussée.

#Caractéristiques des échantillons de patients

Dans cette étude, 138 génomes complets de VHB ont été analysés, révélant une profondeur de séquençage médiane et une haute couverture génomique. La majorité des génomes séquencés ont été classés comme génotype A, suivis de D et E. Ces données sont en accord avec les taux de prévalence connus dans la région, soulignant la domination continue du génotype A.

#Analyse de la Recombinaison

Les chercheurs ont également examiné des cas de recombinaison, où différentes souches du virus se mélangent. Cela a été fait à l'aide d'outils spécialisés, qui ont identifié plusieurs séquences recombinantes. La plupart de ces recombinants se situaient entre les génotypes A et D, conformément aux tendances régionales. Il est essentiel de surveiller continuellement ces recombinants, car ils peuvent affecter l'efficacité des traitements et des stratégies de prévention.

#Résistance aux médicaments et échappement au vaccin

L'étude s'est concentrée sur les mutations liées à la résistance aux médicaments et à l'échappement au vaccin. Il a été constaté qu'une partie des génomes présentait une résistance aux traitements populaires, tandis que tous étaient encore sensibles au ténofovir, un médicament couramment utilisé. Des mutations spécifiques ont été notées pour leur forte prévalence, indiquant un besoin de surveillance continue pour garantir que les options de traitement demeurent efficaces.

#Importance de la caractérisation du génome

Identifier la composition génétique des souches de VHB aide dans les diagnostics cliniques et les stratégies de traitement. Comprendre la souche virale peut révéler des variations importantes qui peuvent influencer la gravité de la maladie et les réponses au traitement. L'étude a trouvé que le génotype A était le plus prévalent dans la population participante, corroborant les recherches antérieures sur le virus en Afrique subsaharienne.

#Détection de la recombinaison

L'analyse de la recombinaison a montré des dynamiques complexes au sein du processus de réplication virale, renforçant l'importance de comprendre ces interactions pour une gestion efficace de la maladie. L'utilisation de plusieurs méthodes pour détecter la recombinaison a aidé à établir l'exactitude de leurs résultats, bien que la confirmation par séquençage indépendant soit souvent nécessaire.

#Surveillance de la résistance aux médicaments et de l'évasion vaccinale

L'utilisation d'outils logiciels pour l'analyse des mutations a aidé à identifier la résistance potentielle aux médicaments et les cas où le virus pourrait échapper à la réponse immunitaire déclenchée par les vaccins. L'accent mis sur des mutations spécifiques liées aux échecs vaccinaux souligne les défis continus dans la gestion de l'hépatite B.

#Conclusion

La méthode de séquençage basée sur l'ONT offre une approche prometteuse pour générer rapidement et efficacement des génomes complets de VHB. Avec de fortes capacités de séquençage, elle permet une analyse détaillée des souches virales et de leurs profils de résistance aux médicaments. Ces avancées ouvrent la voie à une meilleure surveillance de l'hépatite B, informant les décisions de santé publique et les stratégies de traitement.

Le taux élevé de surveillance génomique au cours des crises de santé publique, comme la pandémie de COVID-19, met en évidence l'utilité des technologies de séquençage dans le suivi des maladies infectieuses. Alors que les chercheurs continuent de peaufiner ces méthodes, la capacité à diagnostiquer et à gérer diverses infections virales, y compris le VHB, devrait s'améliorer considérablement dans les années à venir.