Cet article est apparu en premier sur “The New York Times” en tant qu’éditorial. Inside Overs remercie vivement le New York Times et le professeur Quamenn pour avoir donné l’opportunité de le publier.
La pandémie de Covid-19 a été une leçon de vitesse – la vitesse à laquelle un nouveau virus parmi les humains peut se propager, la vitesse à laquelle il peut accumuler des décès et paralyser les économies, la vitesse à laquelle les vaccins peuvent être conçus et produits, la vitesse où la désinformation peut porter atteinte à la santé publique. Au milieu de toute cette rapidité, il y a un autre type de vitesse, qui entraîne le reste, comme un moteur qui fait tourner les voitures lors d’un carnaval nauséabond : la vitesse de l’évolution virale.
Le coronavirus, comme beaucoup d’autres virus de son acabit (virus à ARN aux génomes très évolutifs), évolue rapidement. Il s’est adapté rapidement à nous. Se pose maintenant la question cruciale de savoir si les humains et l’ingéniosité humaine peuvent s’adapter plus rapidement.
À moins que la réponse ne soit oui, nous sommes confrontés à un avenir long et lugubre de souffrances continues. Certains experts estiment que le coût de Covid endémique pourrait se situer entre 100 000 et 250 000 décès chaque année, rien qu’aux États-Unis. Des millions de vies dépendent de la capacité de la science humaine, de la gouvernance humaine et de la sagesse humaine à dépasser l’ingéniosité du SRAS-CoV-2, un agent relativement simple mais entreprenant composé de quatre protéines structurelles plus un génome à ARN.
Charles Darwin a déclaré que les mécanismes de l’évolution ne se déplacent jamais rapidement, mais Darwin ne connaissait pas les virus. “Cette sélection naturelle agira toujours avec une extrême lenteur, je l’admets pleinement”, écrit-il dans “De l’origine des espèces”.“, publié en 1859. Le premier virus découvert, le virus de la mosaïque du tabac, n’a attiré l’attention des scientifiques que des décennies plus tard. Au fur et à mesure que la théorie de l’évolution s’est développée à partir des travaux de Darwin et pendant une grande partie du XXe siècle, elle s’est principalement appuyée sur des preuves issues de domaines tels que la paléontologie, la biogéographie, l’embryologie et l’anatomie comparée – des modèles visibles qui peuvent révéler des changements lents sur de longues périodes. Ces données sont généralement beaucoup moins utiles pour mesurer l’évolution lorsqu’elle se produit rapidement.
Mais nous avons une nouvelle forme de preuve de l’évolution : le séquençage et la comparaison des génomes. Des machines Whiz-bang font le séquençage – lisant le code génétique, lettre par lettre – et des ordinateurs puissants aident à faire la comparaison, et tout est beaucoup plus rapide et moins cher.
Les scientifiques peuvent désormais suivre les changements, mutation par mutation, dans l’ADN ou l’ARN qui code les instructions génétiques de chaque créature, en observant et en mesurant certaines de ces mutations, les rares qui se trouvent être utiles, se propagent dans une population. Ils peuvent assembler un portrait en mouvement même des créatures qui évoluent le plus rapidement, comme les bactéries et les virus. Lorsque les bactéries ou les virus se trouvent être des agents pathogènes pouvant infecter l’homme, cette discipline s’appelle l’épidémiologie génomique.
Parmi les pionniers de l’épidémiologie génomique figure Sharon Peacock, professeur de santé publique et de microbiologie à l’Université de Cambridge ainsi que directrice exécutive du Covid-19 Genomics UK Consortium. C’est un groupe d’agences de santé publique et d’institutions de recherche fondées en avril 2020 pour séquencer et analyser les génomes du nouveau coronavirus. À ce stade, la contribution des laboratoires britanniques représente près de 2,8 millions de rapportée à l’échelle mondiale Séquences SARS-CoV-2, environ 23% du total mondial.
La Dre Peacock et ceux qui l’ont aidée à établir et à financer cet effort ont reconnu très tôt que l’information génomique pourrait être cruciale pour la réponse à la pandémie. Mais il ne suffit pas de rassembler des séquences et de les mettre à la disposition d’autres scientifiques. C’est de la génomique sans épidémiologie — l’application des connaissances au niveau de la population à la santé publique.
“Si vous parlez de vitesse”, m’a dit récemment le Dr Peacock, “l’essentiel est de penser à l’ensemble du pipeline du début à la fin.” Ce qu’elle entendait par “pipeline” est une chaîne d’étapes physiques (telles que l’échantillonnage d’un patient), de processus de laboratoire (tels que l’extraction du matériel génétique viral et le séquençage du génome de ce virus) et d’analyses (l’interprétation des différences entre un génome et un autre). Ils fournissent des informations qui peuvent éclairer à la fois le traitement clinique des individus et la protection de la population.
Les outils matériels sont importants pour un tel travail. Le logiciel est également crucial. Au cours de la première année de la pandémie de Covid-19, une jeune étudiante diplômée nommée Áine O’Toole, avec d’autres membres du laboratoire d’Andrew Rambaut à l’Université d’Édimbourg, a développé un outil appelé PANGOLIN (Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak Lineages). Il est devenu l’un des systèmes incontournables pour placer de nouveaux génomes sur l’arbre généalogique du SRAS-CoV-2, en leur attribuant des étiquettes rationnelles mais non mémorisables (comme B.1.1.7) et en contextualisant les nouvelles variantes du virus lorsqu’elles sont apparues.
Ce sont le Dr Rambaut, le Dr O’Toole et leurs collègues de laboratoire qui ont aidé à repérer et à suivre la première variante majeure, maintenant appelée Alpha, lorsqu’elle est apparue dans le sud-est de l’Angleterre, se déplaçant vers Londres, à l’automne 2020. Un an plus tard, les scientifiques en Afrique du Sud et au Botswana, le séquençage d’échantillons de voyageurs a détecté une autre variante montante, nommée Omicron.
Une détection aussi rapide des variantes est extrêmement précieuse, mais seulement si les données sont rapidement transformées en conseils clairs et exploitables. “Nous avons encore des lacunes importantes pour l’introduire dans la clinique”, a déclaré le Dr Peacock. Ces lacunes comprennent le fait de faciliter l’utilisation des données par le personnel de santé publique et médical non formé au séquençage et la volonté des prestataires de soins de santé comme les hôpitaux de financer un tel travail. “Pour le moment, la majorité du séquençage au-delà de Covid-19 est financé par des agences de santé publique et des fonds de recherche”, a-t-elle déclaré.
Cela n’a pas changé depuis 2014, lorsque Pardis Sabeti, un généticien informatique à l’Université de Harvard, a dirigé une équipe de scientifiques en génomique répondant à l’horrible épidémie de virus Ebola en Afrique de l’Ouest. Ils ont séquencé 99 génomes du virus, prélevés sur des patients d’un hôpital de Sierra Leone. La comparaison des séquences a révélé que tous ces cas résultaient très probablement d’une transmission interhumaine, plutôt que de retombées d’un hôte sauvage.
L’épidémie d’Afrique de l’Ouest a pris fin après plus de 28 000 cas d’Ebola et 11 000 décès, date à laquelle l’épidémiologie génomique a prouvé sa valeur en révélant comment le virus se propageait. Avec Covid-19, il y a eu jusqu’à présent 589 millions de cas connus et plus de six millions de décès. La nouvelle discipline peine à suivre, et encore moins à devancer le virus. Sarah Cobey, biologiste de l’évolution à l’Université de Chicago qui travaille à la jonction de l’immunologie, de l’évolution virale et de l’épidémiologie, voit des “trous béants” dans la surveillance génétique du Covid-19.
“Même si nous avons beaucoup, beaucoup de séquences, elles proviennent de manière disproportionnée de quelques endroits”, m’a dit le Dr Cobey. Au cours de la première année de la pandémie, la Grande-Bretagne, la Nouvelle-Zélande, l’Australie et l’Islande figuraient parmi les pays qui séquencé une part élevée de cas. Les Pays-Bas et la République démocratique du Congo se distinguent également par un séquençage rapide. Au fur et à mesure que la pandémie progressait, les scientifiques d’Afrique du Sud ont monté un important effort de séquençage (comme en témoigne la détection d’abord de la variante bêta, puis de l’Omicron), et la couverture s’est également améliorée au Canada et en Scandinavie. D’autres parties du monde restent des “angles morts”, a déclaré le Dr Cobey.
Le fait triste mais pas surprenant est que les pays à revenu élevé ont séquencé 16 fois plus de génomes de coronavirus en proportion de cas que les pays à revenu faible et intermédiaire. L’argent est un facteur limitant, mais pas seulement l’argent. “Je pense que le problème fondamental est vraiment le manque de leadership scientifique pour coordonner ce type de collecte de données”, a déclaré le Dr Cobey. Peu de pays ont eu leur Sharon Peacock ou leur leadership politique pour écouter et soutenir les leaders scientifiques.
Le monde a besoin de ce leadership, en élargissant et en payant la surveillance séquentielle de ce coronavirus et de ses changements, partout où le virus va. Mais nous avons besoin de beaucoup plus, comme le préviennent le Dr Cobey, le Dr Peacock et d’autres scientifiques.
Nous avons besoin d’études ambitieuses sur la séroprévalence (dépistage d’échantillons de sang à la recherche de preuves d’une infection passée) qui aideront les scientifiques à savoir combien de cas non détectés des infections se sont produites. Quel est le vrai total de cas dans chaque pays et dans le monde ? Nous avons besoin de recherches clairvoyantes et bien financées sur des plateformes de vaccins qui peuvent être rapidement adaptées pour être utilisées contre des classes entières d’agents pathogènes nouvellement apparus, pas seulement des efforts précipités pour créer un rappel pour la dernière variante. Nous avons besoin d’un vaccin universel contre le coronavirus et d’un vaccin universel contre la grippe, bien qu’aucun des deux – étant donné la formidable capacité d’évolution de ces virus – ne soit réalisable.
Plus simplement, nous avons besoin de vaccins à température stable et sans aiguille qui peuvent réduire les problèmes de refus de vaccination dans les pays à revenu élevé et d’indisponibilité des vaccins dans les pays à faible revenu qui sont chauds. Nous avons besoin de meilleurs médicaments antiviraux, même pour les virus rares mais dangereux (comme le virus Nipah), ce qui implique des efforts de développement qui ne seront peut-être jamais rentables pour les sociétés pharmaceutiques.
Encore plus simplement, comme l’a noté le Dr Cobey, nous avons besoin d’investissements pour améliorer la ventilation et la filtration de l’air dans nos bâtiments publics, réduisant ainsi la propagation du coronavirus et d’autres agents pathogènes en suspension dans l’air. Ce n’est pas scientifiquement excitant, a-t-elle concédé ; c’est juste important et rentable.
Le voyage évolutif de ce coronavirus a été sombre et impressionnant. On peut soutenir que les transformations mesurées du SRAS-CoV-2 au cours des 31 derniers mois, de la souche d’origine aux sous-variantes d’Omicron, fournissent l’une des images les plus précises de l’évolution rapide à l’échelle mondiale dans la nature — c’est-à-dire, pas dans des béchers et des flacons, pas dans des laboratoires, mais en nous. Négateurs de l’évolution, prenez note.
Nous devrions tous en prendre note. Nous avons 12 millions d’instantanés de cette chose en mouvement – ce qui est suffisant, au taux de projection cinématographique standard de 24 images par seconde, pour faire un film de l’évolution du SRAS-CoV-2 de 138 heures. Mais comme la biologie évolutive est une science descriptive et non prédictive, nous ne savons toujours pas comment l’histoire pourrait se terminer. Il ne s’arrête probablement pas du tout. Et les épidémiologistes génomiques, aussi intelligents soient-ils, ne peuvent pas nous sauver de ce qui est encore à venir. Nous devons nous sauver.
31 octobre 2022
