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Jean-François Cliche
Le Soleil
Jean-François Cliche

Variants: tous les chemins mènent au B117

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SCIENCE AU QUOTIDIEN / «Est-ce que les variants de la COVID-19 qui circulent au Québec ont forcément tous été «importés» ou est-ce que certaines de ces mutations ont pu apparaître spontanément parmi les virus actuellement présents au Québec?», demande Marc Parent, de Saint-Augustin-de-Desmaures.

«Tout à fait, il n’y a rien qui dit que ça ne peut pas arriver», répond d’emblée Guy Lemay, virologue à l’Université de Montréal. Le fait qu’un même trait apparaisse dans plusieurs populations différentes est d’ailleurs un phénomène très répandu en biologie, qui a même son appellation contrôlée : convergence évolutive. Par exemple, la forme et la disposition des nageoires sont remarquablement semblables chez le dauphin et le requin (à part la nageoire caudale, bien sûr), et ce même si le premier est un mammifère et le second, un poisson (cartilagineux en plus, donc encore moins apparenté aux mammifères que les autres poissons, dits «osseux»). De la même manière, une grande partie des animaux qui vivent dans le désert ont évolué pour devenir couleur sable même s’ils n’ont aucun lien de parenté (rongeurs, lézard, insectes, etc.). La capacité à digérer le lait à l’âge adulte est apparue plusieurs fois au cours de l’histoire et dans des populations humaines qui n’avaient aucun lien entre elles. Et ainsi de suite.

Ce que cela veut dire, c’est que quand un trait confère un avantage dans un contexte ou un écosystème particulier, il y a de bonnes chances pour qu’ils soit présent chez plusieurs espèces. Et le même principe vaut pour les variants de la COVID-19.

À chaque fois qu’un virus se «reproduit» à l’intérieur d’une cellule, il doit faire des copies de son matériel génétique, ce qui vient toujours avec un risque d’erreur. Les chances sont minces, mais comme il y a toujours des centaines et des centaines de milliards de virus de la COVID en circulation dans le monde, ces erreurs (qui sont des «mutations», littéralement) surviennent continuellement.

Maintenant, les gènes, comme on l’a déjà vu dans cette chronique, ne sont ni plus ni moins que des «recettes» de protéines, leur seule et unique tâche est de conserver de l’information pour assembler des protéines de la bonne manière. Et c’est fondamental parce que les protéines sont des molécules un brin capricieuses, disons-le comme ça. Elles sont faites comme des chaînes dont les maillons sont d’autres molécules plus petites nommées acides aminés, qui viennent en 20 «sortes» différentes, et les bons acides aminés doivent être assemblés dans le bon ordre pour que la protéine ait les bonnes caractéristiques physico-chimiques pour accomplir ses fonctions.

Quand un maillon de la chaîne est remplacé ou escamoté à la suite d’une erreur de transcription du génome, il arrive généralement de deux choses l’une : ou bien la mutation n’a pas d’effet (on dit qu’elle est neutre), ou bien elle empêche la protéine de se replier correctement, et la mutation nuit alors au virus — elle va alors assurément être éliminée par la sélection naturelle. La plupart des mutations tombent dans l’un de ces deux «catégories».

Mais il arrive parfois que l’«erreur» dans un gène s’adonne à être bénéfique pour le virus, qu’elle lui confère un avantage que les autres virus n’ont pas. «Au nombre de virus qui circulent, une même mutation peut certainement apparaître plusieurs fois, mais est-ce qu’elle va être maintenue dans la population, et quand, c’est une autre question, dit M. Lemay. Une mutation peut conférer un avantage, mais si elle apparaît chez quelqu’un qui fait un voyage dans le Grand Nord à un moment où il ne voit personne, il n’y aura pas de transmission et cette souche-là va juste mourir. Alors il y a une question de hasard là-dedans.»

Mutation avantageuse

Dans le cas du fameux «B117», soit le variant responsable de la grande majorité des infections actuellement au Québec, ce hasard-là a voulu qu’il apparaisse et parviennent à se répandre d’abord dans le sud de l’Angleterre, avant de devenir dominant sur une bonne partie de la planète. Ce variant-là est caractérisé par plusieurs mutations différentes, mais attardons-nous à l’une d’elle, la poétiquement nommée N501Y, parce qu’elle est particulièrement intéressante pour nos histoires de convergence évolutive. C’est une mutation qui modifie la «protéine de spicule», à l’aide laquelle le coronavirus s’accroche à nos cellules et y pénètre — ce qui est absolument crucial pour un virus. Dans le cas de la COVID, cette protéine a 1273 acides aminés de long dont le 501e maillon est un acide aminé nommé asparagine (que les microbiologistes désignent pas la lettre «N»). Or chez le variant de Kent, c’est un autre acide aminé nommé tyrosine (noté «Y») que l’on trouve à la position 501 — d’où le nom de la mutation : N501Y. Cette nouvelle «version» de la protéine de spicule s’accroche nettement mieux à nos cellules que l’ancienne, ce qui (avec les autres mutations) rend ce variant plus contagieux.

Mais il n’y a pas que chez le B117 que cette mutation avantageuse est présente. Elle est apparue à peu près en même temps (fin 2020) à des milliers de kilomètres de l’Angleterre et dans des souches assez éloignées du B117, soit les variants P1 (ou «variant brésilien») et B.1.351 (ou «variant sud-africain»), ce qu’une étude internationale récente interprète comme un exemple évident de convergence évolutive. Cet article énumère aussi une série d’autres mutations que ces trois variants ont en commun. (Précisons tout de même qu’il s’agit encore d’une «prépublication» qui n’a pas été révisée par les pairs, donc il faut la considérer avec prudence même si ses auteurs sont des gens sérieux.)

Et cette étude n’est pas la seule à avoir observé cela. Au début de l’hiver dernier, la santé publique anglaise a noté qu’une autre mutation inquiétante était en train de se répandre dans la souche B117 : la mutation E484K, où l’acide aminé glutamate (E) est remplacé par une lysine (K) à la position 484 de la protéine de spicule. Il s’agit d’une mutation qui aide le virus à s’accrocher à nos cellules en plus d’augmenter sa résistance à nos anticorps et on la trouvait auparavant uniquement dans les variants P1 et B.1.351. En outre, notait la santé publique anglaise, il semble que la mutation E484K soit apparue plusieurs fois chez la souche B117.

Bref, les virus changent sans arrêt et, quand une mutation est avantageuse, elle a de forte chances d’apparaître et de s’imposer de manière indépendante dans plusieurs lignées différentes. C’est ce qui est arrivé partout dans le monde, et le Québec n’y fait pas exception. Généticienne à l’Institut de santé publique, Sandrine Moreira a séquencé de nombreux virus de COVID-19 circulant chez nous, et elle m’a confirmé que certaines des mutations du B117 sont «apparues» spontanément au Québec. «Mais, ajoute-t-elle, il est difficile de dire si une mutation dans un contexte génétique différent aura le même impact sur le virus, par exemple une plus haute transmissibilité. (…) Ceci est bien sûr attendu car le virus continue à évoluer mais la signification et l’impact de ces [combinaisons de mutations] spécifiques ne sont pas connus.»

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