Mercredi 28 Octobre 2020

Comment les pays utilisent la génomique pour éviter une deuxième vague de coronavirus


Crédit: Lisa Maree Williams / Getty
  
Alors que de nombreux pays sortent des blocages, les chercheurs sont prêts à utiliser le séquençage du génome pour éviter une deuxième vague d'infections au COVID-19 attendue. , les scientifiques ont séquencé et partagé quelque 32 000 génomes viraux du monde entier. Une telle quantité de données a permis aux chercheurs de retracer l'origine des épidémies de COVID-19 dans leur pays et de localiser la transmission communautaire2.Maintenant, les pays qui ont réussi à supprimer les infections entrent dans la prochaine phase de la pandémie de COVID-19 - où il y a un risque d'apparition de nouveaux cas à mesure que les restrictions sociales diminuent. Les chercheurs disent que la génomique sera cruciale pour suivre et contrôler rapidement ces épidémies. Des études montrent déjà que les épidémies ont tendance à être plus courtes et plus petites lorsque la génomique est utilisée pour aider à la recherche des contacts1. , bioinformaticien consultant au Göteborg Global Biodiversity Center en Suède.
 
 Plusieurs endroits sont particulièrement bien placés pour le faire, car ils ont investi dans le séquençage du génome au début de la pandémie et ont un nombre relativement faible de cas. Des chercheurs néo-zélandais et au moins un État australien ont décidé qu'ils viseraient à séquencer la plupart des génomes de coronavirus dans leur pays ou leur État. À mesure que le SRAS-CoV-2 se répandait dans le monde, des lignées distinctes ont commencé à se former sous forme de virus circulant dans différentes régions évolué progressivement. En comparant les séquences, les chercheurs peuvent rapidement exclure d'éventuelles lignes de transmission si deux séquences ne correspondent pas, ou relier les cas qui le font. Les scientifiques du Royaume-Uni, des États-Unis et d'autres pays séquencent également le SRAS-CoV-2 à partir d'une grande proportion de cas là-bas, mais parce que leurs épidémies sont toujours en cours et que le nombre de cas est élevé, la génomique est utilisée pour surveiller la propagation et aider identifier la source de certains cas où le suivi des contacts échoue. Mais de telles interventions dépendent d'un large échantillonnage, et donc dans les endroits où les tests de diagnostic sont limités, il y aura également des lacunes dans les données génomiques.

À toute vitesse

Avant l'arrivée du premier cas signalé en Australie en provenance de Wuhan, en Chine, le 19 janvier3, les chercheurs d'un laboratoire de Melbourne qui enquêtait généralement sur les flambées de maladies d'origine alimentaire ont commencé à se préparer à séquencer les génomes du SRAS-CoV-2 dans l'État de Victoria. a déclaré: «Ordonnançons tous les cas positifs que nous obtenons», explique Torsten Seemann, bioinformaticien au Laboratoire de santé publique de l'unité de diagnostic microbiologique du Peter Doherty Institute for Infection and Immunity à Melbourne. Jusqu'à présent, l'équipe de Seemann a séquencé les trois quarts des les quelque 1 700 cas de l'État4, considérés comme la couverture de séquençage la plus complète au monde pour une épidémie de maladie infectieuse. En comparaison, les chercheurs travaillant sur l'épidémie d'Ebola en Afrique de l'Ouest 2014-2016 ont séquencé 5% (1 610 échantillons) de tous les cas infectés5 en un peu moins de 3 ans.
 
 Les données de séquence ont aidé à résoudre la véritable source d'exposition d'un travailleur de la santé, prouvant qu'il a contracté le virus lors d'un événement social et non d'un patient hospitalisé. «Sans la génomique, et seulement des entrevues, vous ne seriez jamais en mesure de dire laquelle c'était», dit Seemann. Les informations ont empêché la nécessité d'une enquête sur une éventuelle épidémie à l'hôpital, dit-il.

Comment les pays utilisent la génomique pour éviter une deuxième vague de coronavirus

Réouverture des frontières

L’équipe de Seemann se prépare à utiliser les données génomiques pour aider à identifier l’origine probable de nouveaux cas qui surviennent à mesure que les restrictions sociales de Victoria se relâchent. Les responsables de la santé publique seront en mesure de prendre des décisions pour contrôler les épidémies beaucoup plus rapidement que cela n'était possible au cours des premières semaines de la pandémie, alors qu'il y avait moins de génomes à comparer, dit-il.Les données génomiques seront particulièrement importantes lorsque les voyages régionaux reprendront. Les frontières de tous les États d'Australie sont fermées depuis mars, mais de nouvelles infections sont attendues à leur réouverture. Au cours des deux derniers mois, les génomes viraux auront muté juste assez pour dire s'ils viennent de l'extérieur de l'État, selon les chercheurs. "Dès que nous aurons la séquence, nous pourrons dire si elle a traversé la frontière ou non", explique Seemann. Jusqu'à présent, les scientifiques de Nouvelle-Zélande ont séquencé 25% des 1154 cas signalés dans le pays. Ils visent plus de 70% pour obtenir l'image la plus complète possible, explique Joep de Ligt, bioinformaticien en chef à l'Institut néo-zélandais des sciences et recherches environnementales près de Wellington, qui séquencent les cas du pays. Avec chaque séquence ajoutée, les chercheurs sont plus susceptibles de déterminer où se situe le prochain cas, mais les données de séquence s'avèrent déjà utiles pour répondre aux épidémies, dit-il. Les données génomiques ont identifié des liens entre les cas qui ont été manqués par la recherche de contacts traditionnelle et ont démêlé deux grappes qui étaient considérées comme une seule.

Propagation communautaire

Au Royaume-Uni, avec beaucoup plus de cas, le Consortium COVID-19 Genomics UK, qui comprend des centres de recherche et des laboratoires universitaires, s'est formé en mars. Il a jusqu'à présent séquencé 20 000 génomes viraux, ce qui représente près de 10% des cas confirmés en laboratoire dans le pays, explique Nick Loman, bioinformaticien à l'Université de Birmingham qui fait partie du consortium. Il a fait partie de l'équipe qui a lancé des outils de surveillance génomique rapide pendant l'épidémie d'Ebola, qui sont maintenant utilisés pendant la pandémie de COVID-19. L'équipe n'a pas fixé un objectif comme la Nouvelle-Zélande, dit Loman, en partie parce que le Royaume-Uni a tellement de cas - près de 265 000 infections confirmées au 27 mai. Au lieu de cela, ils visent à générer un échantillon représentatif de séquences à travers le Royaume-Uni qui peuvent soutenir les enquêtes épidémiologiques.

«Glisse à travers les mailles du filet»

Mais l'utilisation de la génomique dans le cadre de la réponse à une épidémie a ses limites, explique de Ligt. Avec le SRAS-CoV-2, il est peu probable que les personnes qui souffrent d'infections asymptomatiques soient testées, dit-il. «Il existe un risque réel que quelque chose glisse à travers les mailles du filet.» La surveillance génomique s'appuie également sur des tests diagnostiques répandus pour capturer des séquences en premier lieu, explique Loman. Le Royaume-Uni a été inondé de cas et a mis du temps à accélérer les tests de diagnostic. "Il est toujours possible que vous n'ayez pas échantillonné certains cas", dit-il. Loman note que la surveillance génomique mondiale sera importante lorsque les voyages internationaux reprendront, mais l'utilisation de l'analyse génomique pour faciliter la recherche des contacts est largement limitée aux pays à revenu élevé, explique Meru Sheel, épidémiologiste à l'Université nationale australienne de Canberra. Elle aimerait que la génomique soit considérée comme un outil de riposte aux flambées dans les pays à ressources limitées de la région Asie-Pacifique, comme ce fut le cas en République démocratique du Congo, en Sierra Leone et en Guinée pendant l'épidémie d'Ebola.