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Artícle
Genomic and evolutionary inferences between American and globalstrains of porcine epidemic diarrhea virus. MC Jarvis, H Ching Lam, Y Zhang, L Wang, RA Hesse, BM Hause, A Vlasova, Q Wang, J Zhang, MI Nelson, MP Murtaugh, and D Marthaler. Preventive Veterinary Medicine 123 (2016) 175–184. http://dx.doi.org/10.1016/j.prevetmed.2015.10.020
Qu’étudie-t-on ?
On a complètement séquencé le génome d’isolats du virus de la DEP de 2014 issus des épisodes aux USA, et on a comparé avec les séquences du génome complet disponible dans la GenBank (n = 126) pour déterminer les zones à plus forte variation du virus et pour améliorer la compréhension de l’évolution virale. Cette analyse veut aider à comprendre l’impact de la variation sur le diagnostic et sur le développement des vaccins.
Comment l’étudie-t-on ?
Entre janvier et décembre 2014, on a sélectionné un total de 93 isolats de terrain (d’échantillons fécaux, d’homogénéisats intestinaux, de fluides oraux, de feedback et d’environnement) pour leur séquençage complet. On a cherché le virus de la DEP dans les prélèvements au moyen de la RT-PCR en temps réel. On a choisi les échantillons pour leur séquençage sur la base d’une concentration virale élevée à partir des résultats de la RT-PCR et de la diversité géographique aux USA. En utilisant les génomes complets obtenus dans cette étude (n = 93) et les séquences disponibles dans la GenBank (n = 126), deux alignements de nucléotides et d’aminoacides de virus DEP ont été créés et ils ont été analysés pour déterminer les relations phylogénétiques entre les séquences américaines et mondiales pour identifier des gènes ou des régions de diversité élevée entre les souches. On a utilisé plusieurs outils complexes d’analyse recombinante pour mieux comprendre l’évolution du virus et les changements dans le domaine de la fixation au récepteur (RBD) qui se créé et qui est la clé dans l’infectiosité et la virulence du virus de la DEP.
Quels sont les résultats ?
De cet article, on retire plusieurs idées :
- Les régions nsp2 et nsp3 ont été les plus divergentes parmi les souches (partie de l’ORF1a).
- Parmi les gènes structuraux, le gène S a eu les plus importants niveaux d’entropie par rapport aux autres gènes structuraux et le plus important taux d’évolution reflétant une pression élevée de sélection.
- La recombinaison joue un rôle essentiel dans l’évolution des coronavirus en créant de nouvelles souches aux virulences altérées. La souche Minnesota 211 est venue à partir d’un évènement recombinant entre une souche S-INDEL et une souche de la pandémie des USA. Bien que la recombinaison puisse se produire plus souvent pendant une épidémie, on a démontré des évènements recombinants dans la plupart des souches asiatiques.
Quelles conclusions tire-t-on de ce travail ?
La généalogie du virus de la DEP est plus complexe que l’on pensait. Les résultats montrent des changements dans l’ORF1 et dans les régions qui codent pour les projections qui indiquent un niveau élevé de variation entre les isolats. Les tests diagnostiques conçus pour l’ORF1 du virus peuvent fournir de faux négatifs à cause de la variabilité génétique élevée. La région C-terminale, mieux conservée, de la protéine structurelle du virus pourrait être une région plus appropriée.
Les études épidémiologiques qui examinent seulement la région variable S peuvent ignorer les changements évolutifs importants qui se produisent dans la région de l’ORF1. Le séquençage complet du virus devrait permettre d’arriver à des conclusions plus précises.
Malgré les différences entre les souches américaines et asiatiques, il y a quelques similitudes qui indiqueraient une origine asiatique des souches pandémiques américaines. L’origine des souches européennes est moins claire.
La recombinaison et le taux évolutif sont élevés tant dans les souches américaines qu’asiatiques, ce qui fait que le développement d’un vaccin à large protection devient un défi.
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L’épidémie récente de diarrhée épidémique porcine (DEP) qui a frappé l’Asie, les USA et l’Europe a mis en évidence les faiblesses de notre système de production. Malgré que, en général, les mesures de biosécurité se sont considérablement améliorées, elles n’ont pas été suffisantes pour éviter la diffusion de l’infection. Mais, pourquoi qu’une infection déjà connue en Europe depuis la fin des années 80 a frappé à nouveau d’une manière si dure ? Comment est-il possible que malgré le fait d’avoir amélioré la biosécurité, la diffusion n’a pas été affectée ? Pourquoi des pays qui ont été frappés par la DEP les années précédentes ont à nouveau subi une nouvelle épidémie ? Comme on l’a dit l’infection a été détectée avec une certaine régularité en Europe. L’une des dernières descriptions avant ces nouveaux épisodes a été faite en Italie en 2008, cependant, sa diffusion fut moindre, plus localisée et avec une plus faible virulence. Quand l’infection est arrivée aux USA, elle s’est diffusée en peu de mois à travers le pays atteignant aussi des élevages du Canada et, quand on a comparé la symptomatologie observée en Amérique du Nord par rapport à celle observée en Europe, celle-ci était beaucoup plus agressive produisant des pertes élevées parmi les porcelets allaitant atteints (100% dans certains cas). C’est-dire qu’une même maladie présentait deux caractéristiques bien distinctes : l’infectiosité et la virulence. Avec les nouvelles techniques de biologie moléculaire, on a pu étudier le génome des virus de la DEP impliqués dans ces nouveaux épisodes et on a vérifié qu’effectivement, on était devant une souche différente de celle que l’on avait isolée dans les cas européens. Les différences sont si considérables que non seulement elles affectent les deux caractéristiques que l’on a citées mais, de plus, le nouveau virus n’est pas contrôlé par les vaccins développés à partir des souches classiques (sur le marché Nord-Américain). Ce nouveau virus pourrait même donner des résultats faux négatifs pour des tests diagnostiques qui sont toujours basés sur des fragments de génome qui se sont trouvés modifiés sur ces nouvelles souches. Aujourd’hui, la connaissance des différences géniques des différentes souches nous permet aujourd’hui de comprendre pourquoi de nouveaux épisodes apparaissent et devrait nous aider à améliorer certains aspects comme par exemple le diagnostic ou la biosécurité. En connaissant en détail les différentes souches d’un virus comme dans ce cas de la DEP, on peut voir quels ont été leurs mouvements et étudier les possibles échecs de biosécurité pour les améliorer dans le futur ; et aussi permettre de développer des tests diagnostiques basés sur les gènes plus stables qui évitent les problèmes que les différentes recombinaisons virales peuvent provoquer. |
