Covid: le séquençage, l’autre traque du virus

Comment lutter contre l’épidémie? Les mesures barrières, le testing, le tracing et la quarantaine, évidemment. Mais il existe d’autres armes moins connues du grand public: le séquençage du génome du virus et son analyse. Une discipline très pointue qui porte le nom de phylodynamique.

Rien. On ne touche à rien. Selon le ministre de la Santé, Frank Vandenbroucke, les indicateurs de l’épidémie sont « inquiétants ». Des affirmations qui viennent après avoir consulté les comptes rendus de l’institut de santé publique Sciensano, mais aussi les rapports qui lui sont présentés, deux fois par semaine, par la plateforme de séquençage, pilotée par Emmanuel André, microbiologiste à la KULeuven. « Il m’apparaît très clairement que les récentes décisions sanitaires, ou celles qu’on taxe de non-décisions, s’appuient sur les informations tirées des séquences génomiques« , résume le professeur Vincent Bours, directeur du département de génétique humaine à l’ULiège. Depuis le printemps dernier, son équipe, avec celle de la KULeuven, retrace l’histoire évolutive du virus. Leurs résultats alimentent ensuite la base de données mondiale Gisaid. « A l’époque, les pouvoirs publics n’en faisaient pas grand usage et montraient peu d’intérêt. Ce n’était qu’un point de recherche », rappelle le scientifique. C’était avant l’émergence des variants du Sras-CoV-2. Depuis, les autorités ont compris la valeur du séquençage et ce qui n’était qu’un « point de recherche » est désormais un élément du programme de surveillance de la pandémie.

Séquencer un virus, c’est quoi?

Le génome du Sras-CoV-2 se compose de 30 000 nucléotides. Séquencer le virus revient à lire, un à un, ces nucléotides, représentés par des lettres pour en faciliter la lecture. Pour séquencer, il faut réaliser un test PCR. Ensuite, en labo, le matériel génétique est récupéré pour observer les suites de nucléotides. Celles-ci peuvent alors être comparées avec les autres séquences déjà recensées.

Cette technique de biologie moléculaire récente, appelée phylodynamique, permet ainsi d’identifier d’éventuelles différences. L’analyse des génomes viraux a déjà servi dans d’autres maladies, Ebola, Zika ou le VIH. Ou encore, tous les ans, pour la grippe saisonnière, afin de définir la future souche qui sera ciblée par le vaccin antigrippal. Séquencer un génome sert enfin en oncologie pour le diagnostic, l’adaptation de thérapie, etc.

Pourquoi est-ce essentiel?

« Nous utilisons le séquençage pour trois choses, détaille Vincent Bours. D’abord pour détecter l’apparition de variants. Ensuite, pour identifier les chaînes de transmission et les arrêter le plus rapidement possible. Enfin, nous suivons les cas de réinfection après vaccination. »

Reprenons. En premier lieu: les variants. L’intérêt est évident: détecter des éventuelles nouvelles souches qui pourraient modifier la dynamique de l’épidémie. Sont-elles plus virulentes ou, à l’inverse, nettement moins? Ont-elles une transmission plus efficace? Ainsi, il semble assez clair que le variant britannique est plus transmissible que le virus historique qui circulait en Belgique avant son apparition. A ce jour, le variant britannique représente 43% des infections, contre 5% pour le sud-africain et 1,2% pour le brésilien. Cette donnée est centrale, car une transmission plus élevée, à sévérité égale, accroît déjà le risque sanitaire. « Savoir très tôt quel variant circule permet de prévoir l’évolution de l’épidémie, la saturation des hôpitaux et donc les mesures sanitaires à prendre », explique Emmanuel André.

En deuxième lieu: identifier les foyers de contamination et, partant, cibler des groupes de personnes qui doivent être surveillés ainsi que les endroits où les efforts de dépistage et de surveillance doivent être portés. L’exemple s’est présenté à Arlon, dans une école primaire, où un cluster au variant sud-africain est apparu le 29 janvier. « Les enseignants, les élèves et leurs cas contacts ont pu être isolés très vite », souligne Vincent Bours. Dès le lendemain, les autorités ont organisé une campagne de tests dans l’établissement.

Au-delà des variants, grâce à la phylodynamique, les chercheurs peuvent également étudier la structure de l’épidémie. Est-elle localisée ou uniforme sur l’ensemble du territoire? On peut potentiellement savoir où une souche particulière se propage et à quelle vitesse, estimer sa date d’apparition comme sa durée de contagiosité ou encore repérer les événements de superpropagation. « En ce sens, le séquençage est un outil complémentaire au testing, au tracing et à la quarantaine », appuie Vincent Bours.

En troisième lieu, surveiller l’émergence possible de variants résistants aux vaccins. L’ensemble de la population ne sera pas vacciné rapidement et à court terme. Dès lors, l’opportunité est laissée au virus de s’adapter: plus la propagation virale est importante, plus le risque de mutation grandit. Ce qui augmente ses chances d’échapper aux vaccins. Il faut donc diminuer au maximum sa circulation virale durant la campagne de vaccination. De plus, en surveillant l’apparition de variants infectant les personnes vaccinées, analyser leurs séquences aidera à adapter les vaccins très vite. « Grâce au séquençage, nous voyons des choses impossibles à détecter autrement, mais il permet en outre de réussir une sortie du confinement en agissant en temps réel », déclare Emmanuel André.

Où se situe la Belgique?

Selon les experts interrogés, la Belgique a largement les moyens de ses ambitions. Elle dispose de capacités de séquençage et de laboratoires diagnostiques qualifiés. « Le souci, c’est plutôt l’inverse: tout le monde est dans les starting-blocks et il faut freiner les ambitions », avance un membre de la plateforme de séquençage.

La technique est utilisée depuis peu en Belgique. Le séquençage a réellement commencé en début d’année. « C’est le bon timing et il existe désormais une coordination à l’échelle nationale, reconnaît Vincent Bours. Mais si nous avons pu démarrer, c’est parce que l’équipe de la KULeuven et la mienne avons concentré nos efforts au séquençage depuis mars 2020… »

Huit labos sont au coeur de la plateforme de séquençage, répartis sur l’ensemble du territoire. L’objectif affiché est de 1 000 séquençages par semaine durant un an et de séquencer 5% des tests positifs afin d’identifier les mutations de façon précoce. A ce jour, le niveau serait atteint. Le fédéral a débloqué un budget de 5 millions d’euros. Jusqu’ici, aucun labo n’a reçu un euro. « Depuis le départ, nous travaillons tous sur nos fonds propres, mais nous risquons bientôt de nous essouffler », conclut le scientifique. Séquencer 1 000 génomes coûte 100 000 euros. Une somme dérisoire comparée aux 60 millions d’euros mensuels consacrés aux tests PCR et, surtout, au coût d’un semi-confinement.