Les chercheurs ont mis au point une nouvelle façon d’identifier des variantes plus infectieuses de virus ou de bactéries qui commencent à se propager chez l’homme, notamment celles qui causent la grippe, le COVID, la coqueluche et la tuberculose.
La nouvelle approche utilise des échantillons provenant d’humains infectés pour permettre une surveillance en temps réel des agents pathogènes circulant dans les populations humaines et permet d’identifier rapidement et automatiquement les microbes échappant aux vaccins. Cela pourrait éclairer le développement de vaccins plus efficaces pour prévenir les maladies.
L’approche peut également détecter rapidement les variantes émergentes résistantes aux antibiotiques. Cela pourrait éclairer le choix du traitement pour les personnes infectées et tenter de limiter la propagation de la maladie.
Il utilise les données de séquençage génétique pour fournir des informations sur les changements génétiques à l’origine de l’émergence de nouveaux variants. Ceci est important pour aider à comprendre pourquoi les différentes variantes se propagent différemment dans les populations humaines.
Il existe très peu de systèmes en place pour surveiller les variantes émergentes de maladies infectieuses, en dehors des programmes établis de surveillance du COVID et de la grippe. Cette technique constitue une avancée majeure par rapport à l’approche existante face à ces maladies, qui s’appuie sur des groupes d’experts pour décider quand une bactérie ou un virus en circulation a suffisamment changé pour être désigné comme une nouvelle variante.
En créant des « arbres généalogiques », la nouvelle approche identifie automatiquement de nouvelles variantes en fonction de l’ampleur des modifications génétiques d’un agent pathogène et de la facilité avec laquelle il se propage dans la population humaine, éliminant ainsi le besoin de convoquer des experts pour ce faire.
Il peut être utilisé pour un large éventail de virus et de bactéries et seul un petit nombre d’échantillons, prélevés sur des personnes infectées, sont nécessaires pour révéler les variants circulant dans une population. Cela le rend particulièrement utile dans les contextes pauvres en ressources.
Le rapport est publié aujourd’hui dans la revue Nature.
« Notre nouvelle méthode permet de montrer, étonnamment rapidement, s’il existe de nouvelles variantes transmissibles d’agents pathogènes circulant dans les populations – et elle peut être utilisée pour une vaste gamme de bactéries et de virus », a déclaré la Dre Noémie Lefrancq, première auteure de l’étude. rapport, qui a effectué le travail au Département de génétique de l’Université de Cambridge.
Lefrancq, qui est désormais basé à l’ETH Zurich, a ajouté : « Nous pouvons même l’utiliser pour commencer à prédire comment de nouvelles variantes vont prendre le relais, ce qui signifie que des décisions peuvent être prises rapidement sur la manière de réagir. »
« Notre méthode fournit un moyen totalement objectif de détecter de nouvelles souches d’insectes pathogènes, en analysant leur génétique et la façon dont ils se propagent dans la population. Cela signifie que nous pouvons repérer rapidement et efficacement l’émergence de nouvelles souches hautement transmissibles », a déclaré Professeur Julian Parkhill, chercheur au département de médecine vétérinaire de l’Université de Cambridge qui a participé à l’étude.
Tester la technique
Les chercheurs ont utilisé leur nouvelle technique pour analyser des échantillons de Bordetella pertussis, la bactérie responsable de la coqueluche. De nombreux pays connaissent actuellement les pires épidémies de coqueluche des 25 dernières années. Il a immédiatement identifié trois nouveaux variants circulant dans la population et qui n’avaient pas été détectés auparavant.
« Cette nouvelle méthode s’avère très opportune pour l’agent de la coqueluche, ce qui justifie une surveillance renforcée, compte tenu de son retour en force dans de nombreux pays et de l’émergence inquiétante de lignées résistantes aux antimicrobiens », a déclaré le Professeur Sylvain Brisse, responsable du Centre national de référence de la coqueluche. à l’Institut Pasteur, qui a fourni des bioressources et une expertise sur les analyses génomiques et l’épidémiologie de Bordetella pertussis.
Dans un deuxième test, ils ont analysé des échantillons de Mycobacterium tuberculosis, la bactérie responsable de la tuberculose. Il a montré que deux variantes résistantes aux antibiotiques se propagent.
« Cette approche montrera rapidement quelles variantes d’un pathogène sont les plus préoccupantes en termes de potentiel de rendre les gens malades. Cela signifie qu’un vaccin peut être spécifiquement ciblé contre ces variantes, pour le rendre aussi efficace que possible », a déclaré le professeur Henrik Salje dans le Département de génétique de l’Université de Cambridge, auteur principal du rapport.
Il a ajouté : « Si nous constatons une expansion rapide d’une variante résistante aux antibiotiques, nous pourrions alors modifier l’antibiotique prescrit aux personnes infectées, pour tenter de limiter la propagation de cette variante. »
Les chercheurs affirment que ces travaux constituent un élément important du puzzle plus large de toute réponse de santé publique aux maladies infectieuses.
Une menace constante
Les bactéries et les virus qui causent des maladies évoluent constamment pour se propager mieux et plus rapidement entre nous. Pendant la pandémie de COVID, cela a conduit à l’émergence de nouvelles souches : la souche originale de Wuhan s’est propagée rapidement, mais a ensuite été dépassée par d’autres variantes, dont l’omicron, qui ont évolué à partir de l’original et se sont mieux propagées. À la base de cette évolution se trouvent des changements dans la constitution génétique des agents pathogènes.
Les agents pathogènes évoluent grâce à des changements génétiques qui les rendent plus aptes à se propager. Les scientifiques sont particulièrement préoccupés par les changements génétiques qui permettent aux agents pathogènes d’échapper à notre système immunitaire et de provoquer des maladies même si nous sommes vaccinés contre eux.
« Ce travail a le potentiel de devenir une partie intégrante des systèmes de surveillance des maladies infectieuses dans le monde entier, et les informations qu’il fournit pourraient complètement changer la façon dont les gouvernements réagissent », a déclaré Salje.
Plus d’informations :
Apprendre la dynamique de fitness des pathogènes à partir des phylogénies, Nature (2024). DOI : 10.1038/s41586-024-08309-9