Suivi des variantes du SARS-CoV-2 dans le Rhin-Neckar/Heidelberg
Une étude sur les variants de SARS-CoV-2 de 2021 à 2023 révèle des tendances importantes.
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Table des matières
Fin 2019, un nouveau coronavirus a été découvert à Wuhan, en Chine. Ce virus, plus tard nommé SARS-CoV-2, a causé de nombreux cas de pneumonie. En mars 2023, on comptait plus de 676 millions de cas confirmés de COVID-19 à travers le monde. Cependant, beaucoup d'infections n'ont pas été signalées, et les estimations suggèrent que le nombre réel de cas pourrait être dix fois plus élevé.
Le virus a une protéine appelée Protéine s, qui est importante pour sa capacité à entrer dans les cellules humaines. Cette protéine S a plusieurs parties, et des changements dans sa structure peuvent affecter la propagation du virus, la gravité de la maladie et l'efficacité des vaccins. Donc, suivre les différentes versions du virus, ou variants, est devenu crucial pour contrôler la pandémie.
Cet article parle de notre travail sur le séquençage d'échantillons de virus dans la région Rhine-Neckar/Heidelberg de janvier 2021 à juillet 2023. On a cherché un variant spécifique appelé A.27.RN, qui avait deux changements significatifs dans sa protéine S. On a observé que ce variant a finalement été remplacé par d'autres comme B.1.1.7 et B.1.617.2.
Matériaux et Méthodes
Purification de l'ARN
Pour étudier le virus, on a isolé l'ARN d'échantillons prélevés dans le nez et la gorge, en utilisant des méthodes automatiques pour extraire l'ARN. On a utilisé des kits de fabricants spécifiques pour garantir une extraction de haute qualité.
On a testé les échantillons pour la présence de l'ARN SARS-CoV-2 avec des tests spécifiques qui peuvent rapidement montrer si le virus est présent. Seuls les échantillons positifs répondant à nos critères ont été choisis pour une analyse plus poussée.
Séquençage du génome SARS-CoV-2
Notre travail de séquençage a commencé avec deux méthodes, mais on a trouvé le protocole ARTIC plus efficace pour nos besoins. Cette méthode impliquait plusieurs étapes pour préparer les échantillons, y compris la synthèse de cDNA à partir de l'ARN, son amplification, et sa préparation pour le séquençage. On a utilisé des machines de séquençage avancées pour lire le matériel génétique du virus.
Analyse des données
Après le séquençage, on devait analyser les données. On a utilisé des logiciels spécialisés pour couper les parties inutiles, enlever la contamination humaine, aligner les lectures du virus à un génome de référence, et identifier les variants. On a aussi classé le matériel génétique pour comprendre quels variants étaient présents dans nos échantillons.
Contrôle de qualité
Les séquences du génome viral ont été téléchargées dans une base de données publique pour contribuer à la connaissance mondiale sur le virus. On a suivi des directives strictes de qualité pour s'assurer que nos données étaient fiables et utiles.
Résultats
Comparaison des méthodes
Au début, on a comparé deux approches différentes, Nextera et ARTIC, pour le séquençage du virus. La méthode ARTIC a montré des performances nettement meilleures, surtout quand on a établi un seuil spécifique pour filtrer les échantillons de moindre qualité. Une fois qu'on a trouvé de nouveaux critères pour les échantillons acceptables, les deux méthodes se sont améliorées, mais ARTIC a toujours montré de meilleurs résultats.
Distribution des variants en 2021
Entre janvier et mai 2021, on a identifié le variant A.27.RN, qui avait deux mutations notables. Il a atteint son pic tôt en 2021 mais a ensuite été remplacé par le variant B.1.1.7. D'autres variants, comme B.1.351 et P.1, étaient présents mais n'ont pas pris d'ampleur significative. Dans la seconde moitié de 2021, B.1.617.2 est devenu le variant dominant, avec B.1.1.529 apparaissant plus tard dans l'année.
Distribution des variants en 2022
Au début de 2022, B.1.1.529 (appelé plus tard BA.1) est devenu le variant principal. Mais ça a été de courte durée car BA.1 a rapidement perdu du terrain face à BA.2. En mars 2022, BA.1 était tombé en dessous de 10%. Tout au long de l'année, BA.5 a émergé et est rapidement devenu dominant, représentant souvent plus de 90 % des cas.
Distribution des variants en 2023
En 2023, on a vu une augmentation des variants recombinants, tandis que les chiffres de BA.5 commençaient à diminuer. Le nombre de cas positifs au SARS-CoV-2 a chuté significativement au fil de l'année. Fin mai 2023, l'Organisation mondiale de la santé a déclaré la fin de la phase pandémique du COVID-19.
Dans notre région, on a séquencé des échantillons et constaté que bien que certains variants soient encore présents, le nombre total de cas était faible. On a continué à surveiller le développement de nouvelles souches.
Discussion
Tout au long de notre travail, on a séquencé une grande variété de variants du SARS-CoV-2. Certains variants étaient limités à certaines zones tandis que d'autres, comme B.1.617.2 et B.1.1.529, se sont répandus largement. La situation actuelle suggère que l'évolution du virus n'est pas terminée, et de nouveaux variants pourraient émerger avec des impacts différents sur la santé et la transmissibilité.
C'est essentiel de garder un œil sur le virus et d'adapter nos approches si nécessaire. Bien que la gravité des nouveaux cas ait diminué, la surveillance reste cruciale pour éviter des problèmes de santé publique à l'avenir.
À la fin de juillet 2023, les médias se sont concentrés sur le variant EG.5. Notre groupe n'avait pas encore détecté ce variant, mais on a trouvé le premier cas peu après. Une surveillance et des tests continus seront vitaux pour comprendre comment le virus évolue.
Conclusion
Notre examen des variants de SARS-CoV-2 dans la région Rhine-Neckar/Heidelberg a révélé des changements clairs au cours des dernières années. Les efforts de séquençage continu ont fourni des informations sur la manière dont le virus se propage et se modifie, nous aidant à mieux nous préparer pour de futures épidémies. En avançant, rester vigilant et prêt à réagir aux nouveaux variants sera la clé pour gérer la santé publique.
Titre: Evolution of SARS-CoV-2 in the RhineNeckar/Heidelberg Region 01/2021 07/2023
Résumé: At the beginning of 2021 the monitoring of the circulating variants of SARS-CoV-2 was established in Germany in accordance with the Corona Surveillance Act (discontinued after July 2023) to allow a better containment of the pandemic, because certain amino acid exchanges (especially) in the spike protein lead to higher transmission as well as a reduced vaccination efficacy. Therefore, our group performed whole genome sequencing applying the ARTIC protocol (currently V4) on Illuminas NextSeq 500 platform (and starting in May 2023 on the MiSeq DX platform) for SARS-CoV-2 positive specimen from patients of the Heidelberg University Hospital (and associated hospitals) as well as the Public health office in Rhine-Neckar/Heidelberg region. Our group sequenced a total of 26,795 SARS-CoV-2-positive samples between January 2021 and July 2023 - valid sequences, according to the requirements for sequence upload to the German electronic sequencing data hub (DESH) operated by the Robert Koch Institute (RKI), could be determined for 24,852 samples, while the lineage/clade could be identified for 25,912 samples. While the year 2021 was very dynamic and changing regarding the circulating variants in the Rhine-Neckar/Heidelberg region with the initial non-variant of concerns, followed by A.27.RN and the rise of B.1.1.7 in winter/spring and its displacement by B.1.617.2 in spring/summer, which remained almost exclusive until the beginning of December and the first B.1.1.529 incidences, which rose to a proportion of 40 percent by the end of 2021 (and superseded B.1.617.2 by January 2022 with a proportion of over 90 percent). The years 2022 and 2023 were then dominated by B.1.1.529 and its numerous sublineages, especially BA.5 and BA.2, and more recently by the rise of recombinant variants, such as XBB.1.5. By the end of July 2023 (and since calendar week 20) the proportion of the recombinant variants amounted to 100 percent of all circulating variants in the Rhine-Neckar/Heidelberg region.
Auteurs: Vladimir Benes, C. Bundschuh, N. Weidner, J. Klein, T. Rausch, N. Azevedo, A. Telzerow, J.-P. Mallm, H. Kim, S. Steiger, I. Seufert, K. Boerner, K. Bauer, D. Huebschmann, K. L. Jost, S. Parthe, P. Schnitzler, M. Boutros, K. Rippe, B. Mueller, R. Bartenschlager, H.-G. Kraeusslich
Dernière mise à jour: 2023-10-13 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.10.12.23296928
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.10.12.23296928.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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