Dans un article paru dans la revue Nature, les scientifiques du Laboratoire national de Los Alamos, Bette Korber, Hyejin Yoon, Will Fischer et James Theiler, parmi près de 130 auteurs d’institutions du monde entier, décrivent leur travail collaboratif révolutionnaire, “Définir le risque de SRAS-CoV- 2 variantes sur la protection immunitaire.”
Korber, Fischer, Yoon et Theiler sont membres d’une équipe raréfiée que l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses a réunie en janvier 2021, en s’appuyant sur des experts du monde entier spécialisés dans des domaines de recherche pertinents tels que les virus, le système immunitaire, les vaccins, épidémiologie, biologie structurale, bioinformatique, génétique virale et évolution. L’équipe s’appelle SAVE, pour SARS-CoV-2 Assessment of Viral Evolution.
Comme indiqué dans l’article de Nature, les auteurs déclarent : “Cet effort a été conçu pour fournir une évaluation des risques en temps réel des variantes du SRAS-CoV-2 ayant un impact potentiel sur la transmission, la virulence et la résistance à l’immunité convalescente et induite par le vaccin. Le programme SAVE sert de composante génératrice de données essentielle du groupe interinstitutions SARS-CoV-2 du gouvernement des États-Unis pour évaluer les implications des variantes du SARS-CoV-2 sur les diagnostics, les vaccins et les traitements et pour communiquer les risques pour la santé publique.
Modèle large pour une réponse rapide
SAVE se concentre sur les mutations du SRAS-CoV-2 et les variantes virales émergentes. Mais ses membres affirment que le concept de collaboration mondiale “est un modèle large pour répondre rapidement aux agents pathogènes en évolution à potentiel pandémique”.
“Au cours des deux dernières décennies, nous avons assisté à l’émergence/réémergence de plusieurs virus à ARN, dont le virus du Nil occidental, le virus de la grippe H1N1, le virus du chikungunya, le virus Zika, le SARS-CoV-1, le MERS-CoV et le virus Ebola, qui ont menacé la santé publique mondiale », indique le résumé du document. “Le développement de programmes de collaboration entre les partenaires universitaires, industriels et commerciaux est essentiel pour répondre aux virus en évolution rapide”, a déclaré Marciela DeGrace du NIAID, l’auteur principal de l’article.
Les membres de SAVE représentent 58 sites de recherche différents situés aux États-Unis et dans le monde. Les membres participent au sein de trois sous-groupes :
- Détection et analyse précoces
- In Vitro – ce qu’ils peuvent apprendre en utilisant des flacons, des béchers et des tubes
- In Vivo – ce qu’ils peuvent apprendre dans des modèles animaux qui imitent la maladie humaine
Méthodes de détection précoce
L’équipe de Korber faisait partie de l’équipe de détection et d’analyse précoces, où des travaux à fort impact tels que l’identification initiale des mutations du virus ont fait des vagues dans la communauté scientifique avant que sa capacité de mutation n’ait été clairement comprise et acceptée.
L’article de Nature note: “Le processus est collaboratif et itératif, avec sept équipes utilisant des modèles et des méthodologies indépendants pour hiérarchiser les mutations et les lignées ainsi que pour classer l’importance des tests en aval. Alors que l’accent est mis sur les infections humaines, le groupe de détection précoce surveille également les variantes circulant dans les populations animales, telles que les visons et les cerfs, car ils représentent une source réservoir potentielle.”
Chaque semaine, l’équipe SAVE Early Detection and Analysis examine les téléchargements de génomes du SRAS-CoV-2 de l’initiative internationale pour le partage de séquences, GISAID. Ils recherchent des signatures variantes et covariantes dans les génomes, puis divisent le travail en deux approches :
- un basé sur l’évolution convergente comme signal principal pour la sélection et l’impact fonctionnel des mutations (réalisé par les équipes de Cambridge et du Walter Reed Army Institute of Research)
- l’autre ancrée sur la prévalence et les schémas de croissance des mutations et des lignées définies (le rôle de Los Alamos, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, J. Craig Venter Institute/Bacterial Viral Bioinformatic Resource Center, UC-Riverside and Broad Institute teams)
Faits saillants de l’impact de Los Alamos
À Los Alamos, l’équipe Korber identifie les modèles mutationnels émergents au sein de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 pour suivre les variantes émergentes et en expansion et déterminer les transitions dans les fréquences d’échantillonnage mondiales et régionales au fil du temps, qui est le domaine de spécialité dans lequel Los Alamos a fait un énorme impact.
Ils accordent une attention particulière aux mutations dans des parties de la protéine de pointe connues pour être hautement ciblées par les anticorps, ou qui pourraient avoir un impact sur l’infectiosité. Ils définissent également systématiquement la forme la plus couramment en circulation de chaque variante émergente d’intérêt ou de préoccupation dans le contexte de l’évolution continue du virus.
“L’identification des variantes émergentes et l’obtention de séquences précises pour ces variantes ont nécessité une lutte continue des données en plein essor”, a déclaré Theiler. « Il y a maintenant près de 10 millions de séquences SARS-CoV-2 dans GISAID. Ces séquences, cependant, sont échantillonnées de manière non uniforme, sont souvent partielles et certaines contiennent des erreurs, et bien sûr ce sont les variantes les plus récentes qui donnent le plus aux séquenceurs. inquiéter.”
“Les outils que nous avons développés, avec nos collègues du pipeline d’analyse du génome viral LANL COVID-19 (cov.lanl.gov), ont fourni l’infrastructure qui nous a permis de suivre cette pandémie à travers ses différentes vagues”, a-t-il ajouté.
Korber a noté qu’« en travaillant avec l’équipe de détection précoce de SAVE, nous avons pu faire partie d’un effort de collaboration synergique, où nos résultats en termes de détection précoce pouvaient être recoupés avec ceux des autres ».
Elle a ajouté : “La vraie beauté de faire partie du projet SAVE plus vaste était de savoir que notre pipeline d’analyse pouvait fournir un soutien fondamental aux nombreuses équipes expérimentales de SAVE, et que nous pouvions aider la communauté scientifique à obtenir la meilleure version des variantes nouvellement émergentes. dans leurs laboratoires aussi rapidement et précisément que possible. De cette façon, la science nécessaire pour comprendre les caractéristiques immunologiques et virologiques des nouvelles variantes a été rapidement obtenue, à temps pour aider à éclairer les décisions de santé publique.
