Virus émergents : identification de la structure d’une protéine virale impliquée dans l’infection par les virus alphavirus


La pandémie de Covid-19 a mis en lumière la nécessité de se pencher sur les virus émergents, ces pathogènes qui surgissent dans la population et ont une capacité importante de propagation. Si des victoires ont déjà été remportées grâce à la recherche, il reste beaucoup de virus qui peuvent constituer des menaces à moyen terme.
La recherche s’attelle donc à développer des moyens de détecter puis de prendre en charge les maladies liées à ces virus, par la vaccination ou par des thérapeutiques adaptées.
Je travaille sur les coronavirus depuis 2033, qui étaient des virus négligés car ils ne touchaient que les animaux. J'ai été séduit par ces virus extrêmement complexes, qui sont une mine d'or à étudier.
Comme l’a montré la pandémie de Covid-19, les virus émergents constituent des menaces constantes. L’humanité a souvent été confrontée à l’apparition de virus capables de se transmettre rapidement et à l’origine de nombreux décès.
On qualifie d’« émergent » un virus qui apparaît nouvellement au sein d’un hôte, c’est-à-dire qu’il était jusqu’à présent inconnu à l’intérieur de l’organisme qu’il infecte, à partir d’un animal ou de l’environnement. Il peut aussi provenir de mutations génétiques d’un agent pathogène existant. Ces virus sont particulièrement suivis par la communauté médicale car ils peuvent être à l’origine de maladies encore inconnues, donc parfois difficiles à enrayer.
La recherche médicale est parvenue à obtenir de grandes avancées et réussites qui ont permis de faire reculer plusieurs épidémies de grande ampleur. Deux armes ont ainsi fait leurs preuves dans l’histoire : la vaccination et les thérapeutiques antivirales.
Tout d’abord, la vaccination a permis dans les années 1980 de faire complètement disparaître la variole de la surface du globe. Cette pathologie a été responsable de près de 300 millions de morts au cours du XXe siècle. La variole est un emblème dans l’histoire de la médecine. Son étude a permis la mise au point d’un procédé qui a précédé la vaccination : la « variolisation ». En 1796, un médecin britannique, Edward Jenner, s’aperçoit que les paysans au contact des bovins pouvaient contracter une pathologie proche de la variole, la « vaccine », ce qui les protégeait par la suite de la variole humaine. La vaccine provoque des pustules sur la peau des personnes l’ayant contractée. Le médecin a alors l’idée d’en prélever le contenu, puis de l’inoculer à des personnes indemnes. C’est le début du concept d’immunisation. Ce procédé sera bien sûr amélioré par la suite pour aboutir aux vaccinations modernes.
Deuxième maladie redoutable freinée par la vaccination : la poliomyélite. Cette maladie est liée à un virus ayant la capacité de s’attaquer au système nerveux. Elle touche principalement les enfants de moins de 5 ans selon l’Organisation mondiale de la Santé (OMS). Dans ses formes sévères, l’infection provoque une paralysie qui peut persister tout au long de la vie, voire provoquer la mort. Le vaccin contre la pathologie est né dans les années 1950. À l’heure où ce texte est rédigé, on considère la poliomyélite comme éradiquée du continent africain. Mais la maladie continue de sévir dans certains pays comme le Pakistan, ou, plus récemment, au Moyen-Orient.
Des grandes avancées ont également été obtenues dans les thérapies et la prise en charge de certains virus récemment apparus. Le meilleur exemple est l’avènement des trithérapies utilisées dans la prise en charge du virus de l’immunodéficience humaine (VIH), pathogène à l’origine du sida. Ces traitements, pris à vie, font diminuer la quantité de virus dans l’organisme des patients, ce qui permet de garder « sous contrôle » l’infection et de prévenir sa transmission. Cependant, l’épidémie continue : d’après l’OMS, 39 millions de personnes vivaient avec le sida fin 2022.
Malgré ces avancées marquantes et les réussites indéniables de la recherche, il reste du chemin à parcourir pour que non seulement les pathologies émergentes actuelles soient prises en charge, mais également pour faire face aux futures pathologies.
L’OMS a établi la liste des virus émergents et des maladies associées qui nécessitent une vigilance particulière. L’organisme précise que cette liste n’est pas exhaustive et peut bien sûr évoluer si de nouveaux virus apparaissent.
Le Mpox, anciennement variole du singe ou « monkeypox » est une zoonose, une maladie infectieuse ayant une origine animale. Elle est causée par un virus appartenant aux orthopoxvirus. On en connait deux clades (groupes descendant d'ancêtres communs) : l'un dit « de l'Afrique de l'Ouest » et l'autre de « l'Afrique centrale ».
En 2022, une épidémie de Mpox a touché plusieurs pays, y compris des régions où la maladie n'était pas endémique auparavant, comme les États-Unis, le Canada, et plusieurs pays européens. Les symptômes les plus courants observés incluent des éruptions cutanées, de la fièvre, des maux de tête, et des douleurs musculaires. Des traitements antiviraux, comme le tecovirimat, sont utilisés pour traiter les cas graves. Une vaccination est envisageable pour les personnes qui sont susceptibles d’être exposées. Pour plus d’information sur la transmission et les symptômes du monkeypox, visitez notre page dédiée.
Les coronavirus sont très répandus, et sont en général responsables de simples rhumes et de syndromes grippaux bénins. Mais certains acquièrent des propriétés qui les rendent agressifs et hautement transmissibles. C’est le cas du SARS-CoV qui peut conduire au développement d’un syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) potentiellement mortel. Une première épidémie mettant en jeu ce virus a été à l’origine, selon l’Inserm, de 774 décès entre novembre 2002 et juillet 2003, dans 30 pays.
Le SARS-CoV-2, à l’origine de la pandémie de Covid-19 est un parent proche du virus SARS-CoV. Bien qu’appartenant à la même famille, SARS-CoV-2 et SARS-CoV sont des virus différents.
La pandémie de Covid-19 continue aujourd’hui d'évoluer avec l'apparition de nouveaux variants comme Delta et Omicron. Ces variants ont montré une capacité accrue de transmission et, dans certains cas, une résistance aux vaccins existants. Les efforts de recherche se concentrent donc sur l'adaptation des vaccins pour mieux protéger contre ces variants. Les vaccins à ARNm ont montré une efficacité remarquable pour modifier le décours de l’épidémie.
Tous les coronavirus sont aujourd’hui inscrits dans la liste des virus émergents à suivre de l’OMS.
Le virus Zika est apparu en Afrique en 1947. C’est un arbovirus : son principal vecteur est le moustique, mais il peut également être contracté à la suite d’un rapport sexuel ou transmis de la mère à l’enfant durant la grossesse. La maladie qu’il provoque est très souvent sans symptôme (70 à 80 % des cas selon l’Institut Pasteur) ce qui rend sa détection parfois difficile. Chez les personnes symptomatiques, on rencontre le plus souvent un syndrome grippal, accompagné d’autres manifestations. Selon Santé Publique France, lors de l’épidémie qui a sévi en 2016, 80 000 personnes ont consulté aux Antilles et en Guyane pour ce motif. La France métropolitaine pourrait aussi être touchée : en 2024, Santé Publique France a répertorié 3 cas importés de la pathologie.
Cette pathologie grave découle le plus souvent d’une piqûre de tique ayant contracté le virus auprès d’un animal domestiqué. La maladie se traduit d’abord par des symptômes assez généraux comme une fièvre, des douleurs musculaires, des nausées… La pathologie peut ensuite provoquer des lésions organiques au niveau du foie, du rein… Elle est létale dans 10 à 40 % des cas selon l’OMS. Toujours selon le même organisme, la maladie est endémique dans plusieurs régions du globe comme l’Afrique, les Balkans, au Moyen-Orient ou encore en Asie.
Le virus Ebola est à l’origine d’une maladie grave qui se traduit d’abord par de la fièvre, des maux de gorge, une fatigue… et en phase tardive par des diarrhées, des vomissements et des hémorragies. Souvent d’issue fatale, Ebola aurait, selon l’Inserm, touché 28 400 personnes lors d’une épidémie qui a touché l’Afrique de l’Ouest ayant eu lieu entre 2013 et 2016, et a été à l’origine de 11 300 décès. Plusieurs traitements, des anticorps monoclonaux, ont montré une efficacité dans la maladie. Il existe un vaccin contre la pathologie qui présente une efficacité estimée entre 65 % et 100 % en prévention de la maladie selon la HAS. Il est utilisé chez les personnes susceptibles d’avoir été exposées au virus.
Le virus Marbourg est un virus de la même famille que le virus Ebola. Il provoque des symptômes similaires, avec des risques létaux variables selon les types (le taux de létalité est en moyenne de 50 % selon l’OMS). Toujours d’après l’OMS, en 2023, deux flambées de maladie à virus Marburg ont été signalées en Guinée équatoriale et en République-Unie de Tanzanie.
Le virus Nipah a fait son apparition en 1999 en Malaisie dans les élevages porcins. Le virus s’est depuis propagé régulièrement par « flambées » , c’est-à-dire par des augmentation brusques du nombre de cas au Bangladesh et en Inde selon l’Inserm. La personne infectée peut développer des symptômes variables, allant de formes complètement asymptomatiques à des atteintes sévères des voies respiratoires pouvant conduire à des encéphalites mortelles. L’OMS estime que le virus est létal dans 40 à 75 % des cas. Le développement d’un vaccin contre la maladie est au cœur des recherches actuelles.
Cette maladie est liée à un virus de type Phlebovirus. Il a été identifié pour la première fois en 1931 au Kenya, selon l’OMS. Sa transmission se fait via des animaux contaminés, ou encore via des piqûres de moustique. Ses symptômes sont assez généraux, la plupart des cas étant bénins. Les formes sévères, rares, peuvent toucher les yeux, le cerveau ou encore provoquer des fièvres hémorragiques. Ce virus est à l’origine d’épidémies régulières, comme celle qui a sévi à Mayotte en 2018-2019 et qui a touché 143 personnes, ou encore celle qui est apparu en Mauritanie en 2022 où 47 cas ont été recensés.
Il n’y a pas une grippe, mais des grippes, chacune provoquée par des virus différents plus ou moins pathogènes ou contagieux. L’un des plus connus, le virus de la grippe espagnole (H1N1) a, selon l’Inserm, fait des dizaines de millions de morts en 1918. Les grippes dites « asiatiques » et de « Hong-Kong » ont également fait de nombreuses victimes par le passé. Les formes animales de cette maladie sont particulièrement suivies, à l’instar de celles touchant les oiseaux (« grippe aviaire ») ou les porcs (« grippe porcine »). Pour cette dernière, 3 types de virus influenza porcins circulent dans le monde et peuvent infecter l’homme ; un seul cas humain a été détecté en France selon Santé Publique France.
Le virus Lassa a été identifié en 1969 d’après l’OMS. À l’instar du virus Ebola, cet agent infectieux est aussi responsable d’une fièvre dite « hémorragique », la fièvre de Lassa. Dans la grande majorité des cas, la maladie passe inaperçue. Lorsqu’ils se déclarent, ses symptômes sont très divers, allant de la fièvre à des douleurs diffuses, en passant par des troubles digestifs, une toux… Dans ses formes les plus sévères, le virus peut entraîner des hémorragies, un coma, une surdité… L’OMS estime que la pathologie est mortelle dans 1 % des cas. Selon l’Institut Pasteur, le virus est endémique dans plusieurs pays d’Afrique de l’Ouest : il y toucherait 100 000 à 300 000 personnes par an et provoquerait 5 000 à 6 000 décès.
Décrit pour la première fois en 1952, le virus chikungunya est à l’origine d’une maladie caractérisée principalement par une fièvre élevée et de très fortes douleurs articulaires invalidantes. Elle est transmise par le moustique. Si la maladie n’est pas létale, elle peut parfois générer des douleurs sur une très longue période. Des formes plus graves peuvent néanmoins être retrouvées chez les personnes fragiles (âgées, immunodéprimées, nouveaux nés issus de mère malades durant l’accouchement…). Selon Santé Publique France, il y a eu 16 cas de chinkungunya importés en France métropolitaine en 2024.
Le virus de la dengue est transmis à l’homme par le moustique. Il circule dans toutes les zones tropicales ou subtropicales de la planète selon l’OMS, qui estime que 100 à 400 millions d’infections ont lieu chaque année. Souvent bénigne, la dengue entraîne une forte fièvre, ainsi que des symptômes variés tels que des maux de tête, des douleurs, des vomissements… Malgré tout, il existe tout de même des formes sévères de la maladie : l’Inserm estime ainsi que la maladie est responsable de 25 000 décès par an, dont une forte proportion d’enfants. Pour le moment, il n’existe pas de traitement de la maladie ; la prévention des piqures de moustiques est le principal moyen de lutter contre sa propagation.
Aujourd’hui, on considère que plusieurs facteurs inhérents aux modes de vie modernes favorisent l’émergence de nouveaux virus et la propagation de virus existants.
La majorité des maladies infectieuses émergentes ces dernières années proviennent d’un contact étroit avec les animaux : on appelle ces pathologies des « zoonoses ». Les virus animaux peuvent ainsi, à la suite de mutations génétiques, acquérir des caractéristiques leur permettant d’infecter les humains : ils « franchissent la barrière des espèces ».
Certaines activités comme la déforestation afin de libérer des espaces agricoles modifient les habitats des animaux. Les animaux domestiques se retrouvent plus souvent en contact avec les animaux sauvages, ce qui favorise la transmission des pathologies. Par extension, le risque de transmission d’un virus de l’animal à l’homme est ainsi accru.
Les modifications climatiques comme les hausses de températures ou les variations d’humidité participent, avec l’activité humaine, aux changements dans la répartition géographique de certaines espèces. C’est par exemple le cas du moustique « tigre ». Absent jusqu’ici de certaines régions de l’Afrique, il est récemment parvenu à en coloniser certaines et à se propager jusqu’en Europe, avec le risque de transmettre les virus dont il est potentiellement porteur.
On assiste aujourd’hui à une augmentation de la densité des populations, une urbanisation, autour du globe ce qui, ici également favorise la transmission d’un agent pathogène entre les habitants. Dans les pays à faibles revenus, la concentration de personnes aux abords des grandes villes associée à de mauvaises conditions d’hygiène peut également augmenter le risque d’émergence d’une pathologie.
L’ouverture au plus grand nombre des moyens modernes de transport comme l’avion, dans le cadre de la mondialisation, favorise une propagation plus rapide des agents pathogènes. Cela constitue un véritable accélérateur en cas d’épidémie.
La recherche sur les virus émergents est aujourd’hui très active. Elle vise plusieurs objectifs :
Autant de pistes pour combattre les épidémies en cours ou à venir !
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