À l’heure où le coronavirus SARS-CoV-2 continue de se propager dans le monde entier, et tandis que les virologues et les immunologistes tentent de trouver des vaccins et traitements efficaces, les généticiens se sont eux aussi attachés à mieux comprendre les mécanismes d’infection du virus. Plusieurs pistes de recherche montrent en effet que le développement de symptômes graves et de manifestations cliniques sévères pourrait être lié au génome des personnes infectées. Ainsi, en fonction de sa carte génétique, une personne pourrait être plus ou moins résistante au coronavirus.

L’infection causée par le nouveau coronavirus SARS-CoV-2, est étrangement — et malheureusement — sélective. Seules certaines personnes infectées tombent malades et, bien que la plupart des personnes gravement malades soient des personnes âgées ou aient des problèmes complexes tels que les maladies cardiaques, certaines tuées par la maladie étaient en bonne santé et même relativement jeunes. Les chercheurs se préparent maintenant à parcourir les génomes des patients à la recherche de variations d’ADN qui expliquent ce mystère.

Les résultats pourraient être utilisés pour identifier les personnes les plus à risque de complications graves et celles qui pourraient être protégées, et ils pourraient également guider la recherche de nouveaux traitements. Les projets vont des études en cours sur l’ADN de plusieurs milliers de participants, dont certains sont maintenant infectés par le coronavirus, aux nouveaux efforts qui collectent l’ADN des patients infectés dans des endroits durement touchés comme l’Italie.

Comparer l’ADN des personnes gravement malades avec celui des personnes asymptomatiques

L’objectif est de comparer l’ADN des personnes qui ont des cas graves de la maladie mais pas de maladie sous-jacente comme le diabète, les maladies cardiaques ou pulmonaires, avec celles qui ont peu ou pas de symptômes. « Nous constatons d’énormes différences dans les résultats cliniques et entre les pays. La part de la sensibilité génétique dans ce domaine est une question très ouverte », explique le généticien Andrea Ganna, de l’Institut de médecine moléculaire de l’université d’Helsinki (FIMM).

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Schéma expliquant l’action de l’enzyme de conversion de l’angiotensine. Cette protéine est potentiellement impliquée dans le mécanisme d’infection virale. Crédits : Takween

Selon certains chercheurs, il est difficile de prédire ce qui ressortira de ces observations. Mais il existe des suspects évidents, tels que le gène codant pour l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), une protéine de surface cellulaire, que le coronavirus utilise pour pénétrer dans les cellules des voies respiratoires.

Les variations du gène ACE2 qui altèrent le récepteur pourraient rendre le virus plus ou moins apte à pénétrer dans les cellules, explique l’immunologiste Philip Murphy de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses, dont le laboratoire a identifié une mutation relativement courante dans une autre protéine de surface des cellules humaines, CCR5, qui rend certaines personnes très résistantes au VIH.

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Étudier le génome des personnes infectées à travers le globe grâce aux banques de gènes

Ganna dirige un effort majeur pour mettre en commun les données génétiques des patients infectés du monde entier. Lui et le directeur de la FIMM, Mark Daly, ont rapidement créé un site Web pour leur projet, la COVID-19 Host Genetics Initiative, et ont contacté des collègues qui dirigent de grandes études de biobanques qui suivent des milliers de volontaires pendant des années pour rechercher des liens entre leur ADN et leur santé.

Au moins une douzaine de biobanques, principalement en Europe et aux États-Unis, ont exprimé leur intérêt à fournir des données COVID-19 de participants qui étaient d’accord avec cela. Parmi eux se trouvent FinnGen, qui possède des échantillons d’ADN et des données de santé pour 5% de la population finlandaise de 5 millions d’habitants, et la biobanque de 50’000 participants de l’École de médecine Icahn du Mont Sinaï.

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Un effort de partage mondial pour mieux comprendre les mécanismes génétiques de l’infection

Un autre effort pour identifier des variantes d’ADN de protection ou de sensibilité est le Personal Genome Project, dirigé par la George Church Harvard University, qui recrute des personnes désireuses de partager leur génome complet, des échantillons de tissus et des données de santé pour la recherche. Plus tôt ce mois-ci, les chercheurs ont envoyé des questionnaires à des milliers de participants, leur demandant leur statut COVID-19. Plus de 600 aux États-Unis ont répondu dans les 48 heures.

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Les données du Personal Genome Project permettent aux généticiens de comparer les génomes de milliers de personnes infectées afin de rechercher des variants génétiques particuliers. Crédits : PGP

Le chercheur en pédiatrie Jean-Laurent Casanova de l’Université Rockefeller, spécialisé dans l’identification de gènes rares susceptibles de rendre les jeunes en bonne santé sensibles à certaines maladies graves, s’appuie sur un réseau de pédiatres à travers le monde pour rechercher le nombre relativement restreint de jeunes qui développent une infection assez sévère pour être admis en soins intensifs.

En plus des variantes génétiques du récepteur ACE2, les scientifiques veulent voir si les différences dans les gènes de l’antigène des leucocytes humains, qui influencent la réponse du système immunitaire aux virus et aux bactéries, affectent la gravité de la maladie. Et certains immunologistes veulent vérifier une hypothèse avancée par une équipe chinoise : les personnes atteintes et de sang de type O seraient dans une certaine mesure protégées contre les virus provenant des autres groupes sanguins.

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