L'évolution des virus

Le concept de populations virales en équilibre  |  Evolution par mutations ponctuelles  |  Evolution par recombinaison génétique  |  Evolution par réassortiment des gènes  |  Evolution par délétion ou duplication de gènes

Évolution par réassortiment des gènes

Un certain nombre de virus à ARN, dont le génome est constitué de plusieurs fragments, possèdent la propriété, lors d’une infection d’un même hôte par deux virus proches, de pouvoir échanger les différents gènes. Ce processus original est appelé réassortiment.
Les virus de la grippe A constituent un modèle bien connu d’évolution par réassortiment. Il s'agit de virus à génome segmenté, comprenant huit fragments d'ARN. Expérimentalement, par co-infection de cellules permissives au moyen de virus différents, il est possible de générer de nouveaux virus par le réassortiment des gènes lors de l'assemblage des virus. Ce phénomène existe également dans la nature et constitue un des supports de l'évolution des virus grippaux. Ils sont classés en sous-types définis par le sérotype de leurs protéines de surface, l'hémagglutinine (H) et la neuraminidase (N). Il existe quinze sérotypes d'hémagglutinine : trois seulement sont associés chez l’homme à des pandémies (H1, H2, H3) ; récemment, de rares cas sporadiques ont été associés à des virus de la grippe porteurs des hémagglutinines H5, H7 ou encore H9 ; chez les espèces animales, deux sérotypes sont connus chez le cheval (H3 et H7), deux chez le porc (H1 et H2) ; tous sont présents chez les oiseaux. Il existe neuf sérotypes de neuraminidase : deux chez l'être humain (N1 et N2), deux chez le cheval (N7 et N8), deux chez le porc (N1 et N2) ; tous existent chez les oiseaux. Ces données structurales, liées aux observations épidémiologiques, laissent à penser que les oiseaux constituent le réservoir des virus de la grippe. Cependant, la transmission de virus aviaires à l’homme est exceptionnelle. Jusqu’en 1997, on ne connaissait que trois cas de virus répondant à la formule H7N7 qui avait contaminé l’homme et induit une conjonctivite. En 1997, une épidémie à Hong Kong, due à un virus H5N1 (grippe du poulet) a confirmé la possibilité de transmission directe d’un virus aviaire à l’homme. Au total 18 cas furent rapportés, dont 6 décès. Ce virus H5N1 a été récemment détecté à nouveau, en février 2003, lors de l’épidémie de SRAS rapportée en Chine. Cette observation particulièrement inquiétante, suggérant la possibilité d’une nouvelle pandémie de grippe, a largement influé sur la décision de l’Organisation mondiale de la santé de lancer une alerte mondiale de lutte contre cette infection. Signalons enfin en mars 1999 la survenue à Hong Kong de deux cas d’infection due à un virus d’origine aviaire H9N2. Cette transmission de virus de grippe aviaire est un phénomène dont l’existence est récente, jusqu’à présent les virus habituellement transmis à l’homme ont résulté d’un processus de réassortiment qui se produit chez le porc : celui-ci possède en effet des récepteurs cellulaires qui le rendent apte à être infecté aussi bien par des virus humains qu’aviaires : le porc joue donc un rôle intermédiaire prépondérant dans la génération des nouveaux virus de la grippe humaine. Les virus de grippe A (H2N2 et H3N2) apparus lors des deux dernières pandémies en 1957 et 1968 résultent de réassortiments génétiques entre virus humains et aviaires. Il a été postulé que le porc aurait joué le rôle de l’hôte intermédiaire au niveau duquel, à la faveur d’une co-infection, les réassortiments se seraient produits.
Certaines espèces de moustique ont la propriété de transmettre le virus à leur descendance (transmission transovarienne). Précisons que cette propriété a été établie expérimentalement pour un nombre limité d’arbovirus en raison des difficultés expérimentales (nécessité d’infecter de nombreux moustiques et d’étudier l’éventuelle présence du virus dans la descendance), mais elle pourrait constituer une règle générale de la biologie des arbovirus. L’équipe de Barry Beaty a montré que la génération de moustiques infectée par voie transovarienne n’était pas réfractaire à une surinfection par un nouveau virus. En effet, dans ce cas, la quantité de virus initial contenu dans les glandes salivaires est très faible et n’interfère pas avec une surinfection. Ces moustiques doublement infectés sont capables de générer des réassortants. L’expérience a été menée avec le vecteur Aedes triseriatus et le virus LaCrosse. Cette découverte confirme le fait que le vecteur est un hôte idéal pour l’évolution des arbovirus. Le réassortiment des gènes chez les virus à génome segmenté apparaît relativement fréquent. Le phénomène est avéré par exemple par des observations relatives au virus de la fièvre de la vallée du Rift au cours d’études épidémiologiques en Afrique. Toutefois, la conséquence en termes de virulence reste à préciser.