Coronavirus : connaître l'ennemi

L'histoire des coronavirus en tant qu'agents pathogènes chez l'homme remonte au milieu des années 60, lorsqu'ils ont été isolés pour la première fois à partir d'échantillons de voies respiratoires d'adultes présentant des symptômes de rhume. Ces virus, qui appartiennent à la sous-famille des Orthoviridae au sein de la famille des Coronaviridae de l'Ordre des Nidovirales, doivent leur nom au fait qu'ils ont une forme sphérique dont les spicules font saillie, ce qui leur donne l'apparence d'une couronne (ressemblant à la couronne du soleil). Leur génome est un RNA simple brin, à polarité positive (27-34 kilobases), ce qui signifie que leur RNA peut être traduit directement par les ribosomes de la cellule infectée.

Les premières études ont déjà montré que ces virus sont « sensibles à l'éther », et il a donc été suggéré qu'ils possèdent une enveloppe lipidique. Cette enveloppe, qui a été confirmée par la suite, est composée d'une bicouche lipidique dans laquelle sont intégrées les protéines structurelles S (spicule), responsables de l'aspect coronal et de la reconnaissance des récepteurs de la cellule cible ; M (glycoprotéine membranaire), la plus abondante des protéines structurelles à la surface du virus et qui définit la forme de l'enveloppe lipidique ainsi que l'assemblage des particules virales ; et E (enveloppe), une petite protéine impliquée dans plusieurs processus du cycle viral (figure 1).
Cette enveloppe lipidique représente l'un des points faibles du virus et celui sur lequel nous pouvons le plus facilement agir pour empêcher la transmission. 

Comme les coronavirus affectent le système respiratoire, la transmission se fait par contact direct avec les sécrétions respiratoires produites par la toux ou l'éternuement d'une personne malade si elles entrent en contact avec les yeux, le nez ou la bouche d'une personne non infectée. 

Au niveau moléculaire, le savon perturbe la bicouche lipidique et solubilise (élimine) les protéines de l'enveloppe lipidique, ce qui inactive le virus. Cela signifie que le lavage fréquent des mains à l'eau et au savon devient notre première barrière de défense pour empêcher la propagation de ces virus. 

Les virus corona infectent les mammifères et les oiseaux, les chauves-souris et les oiseaux étant des hôtes idéaux car ce sont des vertébrés volants à sang chaud.

Actuellement, sept types de coronavirus sont connus pour infecter les humains, quatre d'entre eux (HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 et HCoV-HKU1) sont très courants et certains d'entre eux sont présents dans le rhume commun avec d'autres agents pathogènes tels que les rhinovirus, on estime donc qu'une très grande proportion de la population a développé des défenses contre eux en étant principalement immunisée. 

En plus de ces quatre coronavirus, trois autres sont apparus plus récemment.

SARS-CoV 

Le premier à apparaître est le virus du SRAS-CoV (syndrome respiratoire aigu sévère), qui a provoqué une épidémie dans le sud de la Chine en novembre 2002 et a fini par infecter plus de 8 400 personnes dans 26 pays d'Asie, d'Europe et des Amériques, avec un peu plus de 800 décès, soit un taux de létalité de 9,6 %. La pandémie de SRAS-CoV a été contenue en un peu plus de 6 mois, étant considérée comme contrôlée à l'été 2003 et depuis 2004, aucun nouveau cas de la maladie n'a été signalé.

MERS-CoV 

Plus récemment, en 2012, le virus MERS-CoV (Middle East Respiratory Syndrome) est apparu. Génétiquement, c'est un cousin éloigné du SRAS-CoV avec lequel il partage environ 80 % de son génome. Il s'est répandu dans 27 pays en Asie, en Europe, en Afrique et en Amérique du Nord, infectant moins de 2 500 personnes, mais parmi ceux qui sont morts plus de 850, il a un taux de mortalité de 34,5 %. 

Le nombre inférieur de personnes infectées dans cette épidémie est principalement dû au faible taux de transmission interhumaine du virus, et probablement aussi à sa forte létalité, car le virus, en tuant l'hôte, réduit sa propre capacité de propagation.
Il convient de mentionner qu'en 2015, une épidémie de MERS-CoV s'est déclarée en Corée du Sud, provoquée par un voyageur qui s'est rendu au Moyen-Orient. Il s'agit de l'épidémie la plus importante en dehors du Moyen-Orient depuis l'épidémie de 2012. 

SARS-CoV-2 

Comme nous le savons tous malheureusement, en décembre 2019, le plus récent des coronavirus infectant les humains, le SARS-CoV-2, serait apparu à Wuhan, en Chine. Avec plus de 300 000 cas confirmés de COVID-19 dans 167 pays et plus de 13 000 décès au moment de la rédaction du présent rapport (22 mars) selon la John Hopkins Whiting School of Engineering, il s'agit d'une pandémie sans précédent.

Les chiffres nous indiquent que le SARS-CoV-2 est extraordinairement efficace dans la transmission interhumaine, probablement en raison de son temps d'incubation (14 jours), qui lui confère une transmissibilité pré-symptomatique élevée. 

Mais en même temps, il a un taux de létalité beaucoup plus faible que le SRAS-CoV et le MERS-CoV, estimé à 2-4 %, et un faible taux de mutation selon les données accumulées dans les déjà plus de 850 génomes séquencés, qui sont sans aucun doute deux bonnes nouvelles. 

C'est probablement un exemple de l'évolution darwinienne. Si le SRAS-CoV-2 a déjà évolué vers une grande efficacité de transmission entre humains et un bon taux de réplication chez les patients, il n'y a pas beaucoup de raisons d'augmenter sa létalité.

Enfin, je voudrais souligner que la connaissance détaillée du mécanisme d'infection du virus et de son cycle de vie est notre seule chance de lutter contre cette terrible pandémie dont seule la connaissance scientifique nous permettra de nous sortir. La récente initiative du gouvernement d'allouer 30 millions d'euros au financement de la recherche sur Covid19 est sans aucun doute l'une des meilleures nouvelles que nous ayons eues ces derniers jours.

Mais nous devons nous souvenir de ce que nous vivons actuellement dans toute la société lorsque nous avons surmonté la pandémie actuelle, car l'expérience nous montre que les financements disparaissent lorsque la nécessité de rechercher de nouveaux traitements est moins pressante, comme ce fut le cas lors des précédentes épidémies de SRAS-CoV et de MERS-CoV, où l'investissement dans des financements spécifiques a entraîné une augmentation significative du nombre de publications scientifiques, mais que l'absence de poursuite de ces investissements a fait que nos connaissances n'ont pas continué à s'accroître (figure 2).

Nominations pour l'entrée « coronavirus » dans la base de données PubMed. Le nombre de publications annuelles est représenté (jusqu'au 22 mars 2020), mettant en évidence les années au cours desquelles les foyers de SRAS-CoV, MERS-CoV et SRAS-CoV-2 se sont déclarés. 

Nous ne pouvons pas savoir où nous en serions aujourd'hui si notre société investissait davantage dans la recherche, mais il est raisonnable de penser que nous serions mieux lotis.

Ismael Mingarro est professeur de biochimie et de biologie moléculaire à l'université de Valence. 

Les recherches effectuées dans mon laboratoire sont financées par le ministère des sciences et des universités et par la Generalitat Valenciana.