Coronavirus : L'Institut Pasteur séquence l'ensemble du génome du coronavirus de Wuhan, 2019-nCoV

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Le 24 janvier 2020, le ministère français de la Santé a confirmé les trois premiers cas de patients atteints du coronavirus de Wuhan. Le 29 janvier 2020, l'Institut Pasteur, responsable de la surveillance des virus respiratoires en France, a séquencé l'ensemble du génome du coronavirus dit "2019-nCoV", devenant ainsi la première institution en Europe à séquencer le virus depuis le début de la déclenchement. Le virus a été séquencé sur la plateforme mutualisée de microbiologie (P2M) de l'Institut Pasteur, qui effectue le séquençage du génome sur des souches bactériennes, virales, fongiques et parasitaires reçues par les centres de référence nationaux et les centres collaborateurs de l'Organisation mondiale de la santé à des fins de surveillance des maladies infectieuses.

En décembre 2019, une épidémie de pneumonie apparemment virale d'étiologie inconnue est apparue dans la ville de Wuhan, dans la province chinoise du Hubei.

Le 9 janvier 2020, les autorités sanitaires chinoises et l'Organisation mondiale de la santé (OMS) ont annoncé la découverte d'un nouveau coronavirus, connu sous le nom de 2019-nCoV, qui a été confirmé comme l'agent responsable des cas de pneumonie (voir la fiche technique de l'Institut Pasteur sur la page "Coronavirus de Wuhan").

Au cours du week-end du 11-12 janvier, les autorités chinoises ont partagé la séquence complète du génome du coronavirus, détectée dans les échantillons prélevés sur les premiers patients. «Le séquençage du génome des agents pathogènes est crucial pour le développement de tests diagnostiques spécifiques et l'identification d'options thérapeutiques potentielles», explique Sylvie van der Werf, directrice du Centre national de référence (CNR) pour les virus respiratoires de l'Institut Pasteur.

Vendredi 24 janvier 2020. Détection du virus confirmée en France

Vendredi 24 janvier, en fin de matinée, l'Institut Pasteur a reçu des échantillons de trois cas suspects (deux patients à Paris et un à Bordeaux). «En utilisant les échantillons prélevés sur ces patients, nous avons détecté le nouveau coronavirus», explique Sylvie Behillil, directrice adjointe du CNR à l'Institut Pasteur.

A partir du vendredi 24 janvier 2020. Génome viral séquencé à l'Institut Pasteur

Ce même vendredi soir, les scientifiques ont lancé le processus de séquençage du génome viral sur la base des échantillons. Le CNR a préparé le matériel pour le séquençage, prêt pour P2M pour commencer le travail immédiatement le lundi suivant. Le séquençage a été achevé mardi en début de soirée et les scientifiques ont utilisé l'analyse des données pour obtenir la séquence du génome entier dans deux des trois premiers cas confirmés en France. "Cela prouve l'efficacité du processus d'analyse du CNR basé sur le séquençage viral", poursuit Vincent Enouf.

Jeudi 30 janvier 2020. L'Institut Pasteur obtient et partage toute la séquence du virus

La plateforme P2M (voir encadré ci-dessous) fonctionne actuellement à un niveau extrêmement élevé; le temps moyen nécessaire pour produire des séquences varie de trois jours (pour les urgences) à un maximum de dix jours. Dans ce cas, il n'a fallu que trois jours pour que toute la séquence soit déterminée: "Nous avons effectué l'analyse des données dans la nuit de mardi à mercredi, puis corroboré les résultats mercredi avec une contre-analyse", explique Vincent Enouf. "La séquence entière a été confirmée en seulement trois jours."

Séquence du génome entier du coronavirus 2019-nCoV, dans l'un des premiers cas français, réalisée à l'Institut Pasteur (Paris), à l'aide d'une plateforme unique (P2M), ouverte à tous les centres nationaux de référence français. Copyright: Institut Pasteur / CNR des virus des infections respiratoires.

Gros plan sur la séquence 2019-nCoV, réalisée à l'Institut Pasteur (Paris). Nous voyons les bases de l'ARN viral. Copyright: Institut Pasteur / CNR des virus des infections respiratoires.

Que pouvons-nous en tirer? "Les séquences étaient identiques dans tous nos échantillons. Un membre du couple doit avoir contaminé l'autre, car le virus est le même." Les deux séquences complètes du virus isolées dans deux des premiers cas français ont été soumises à la plateforme Global Initiative on Sharing All Influenza Data (GISAID),1 qui a été initialement développé pour partager des séquences et surveiller l'évolution génétique des virus de la grippe, un processus qui est vital pour déterminer la composition du vaccin contre la grippe. Un onglet spécial "coronavirus" a été créé afin que la communauté scientifique puisse travailler ensemble et progresser plus rapidement.

"Une vingtaine d'autres séquences du nouveau génome du coronavirus ont été obtenues dans le monde, et si nous les comparons avec les nôtres, nous pouvons voir qu'elles sont toutes très proches; il n'y a pas beaucoup de diversité dans les virus analysés, ce qui suggère que le coronavirus 2019-nCoV n'a pas eu besoin de muter pour s'adapter et se diffuser ", poursuit Vincent Enouf.

Le Centre national de référence (CNR) pour les virus respiratoires de l'Institut Pasteur à Paris est l'un des laboratoires de référence de l'OMS pour le coronavirus 2019-nCoV.

Au total, huit personnes du CNR et deux de la plateforme de séquençage P2M ont travaillé sur le virus cette semaine et continueront de suivre l'épidémie en France.

1. Euro Surveill. 30 mars 2017; 22 (13). pii: 30494. doi: 10.2807 / 1560-7917.ES.2017.22.13.30494. GISAID: Initiative mondiale sur le partage de toutes les données sur la grippe – de la vision à la réalité. Shu Y, McCauley J.

P2M, une plate-forme mutualisée de pointe pour la microbiologie également ouverte aux CNR externes

P2M est également disponible pour les CNR externes pour le séquençage. En 2019, il a travaillé avec quatre CNR basés en dehors de l'Institut Pasteur. La plateforme séquence les bactéries, les virus, les parasites et les champignons. Grâce à l'expérience acquise au cours des cinq dernières années (depuis 2015), P2M offre aujourd'hui un service très efficace, comme le montre un taux de réussite de premier passage (c'est-à-dire une séquence de haute qualité fournissant des informations complètes sur l'ensemble du génome) de plus de 95 % en 2019. La production de séquences prend entre trois jours (en cas d'urgence) et dix jours au maximum.

En 2019, P2M a séquencé environ 25000 agents pathogènes. Le séquençage du génome augmente le seuil de sensibilité pour la détection des épidémies. L'identification précoce des flambées par les scientifiques de l'Institut Pasteur (cas groupés en peu de temps provoqués par le même pathogène) permet aux épidémiologistes de se mettre immédiatement au travail pour déterminer les origines de la flambée, et les autorités de coordonner la réponse de santé publique.