Historique des origines des coronavirus

Les coronavirus (du latin corona et virus, littéralement « virus à couronne »), ou CoV, sont des virus à ARN monocaténaire de sens positif (groupe IV de la classification Baltimore) correspondant à la sous-famille Orthocoronavirinae de la taxonomie de l’ICTV¹.

Ce sont des virus enveloppés, constitués d’une enveloppe virale entourant une nucléocapside à symétrie hélicoïdale. La taille du génome de ces virus varie d’environ 26 à 32 kilobases, valeurs parmi les plus élevées des virus à ARN.

Selon les espèces, ils infectent naturellement les mammifères ou les oiseaux.

Le terme coronavirus provient de l’apparence des virions au microscope électronique, caractérisée par une frange de grandes protubérances entourant l’enveloppe avec l’apparence d’une couronne, par analogie avec la couronne solaire. Tous ces virus ont en commun des protéines désignées par une lettre indiquant leur localisation : S (protubérances), E (enveloppe), M (membrane) et N (nucléocapside). Certains d’entre eux, notamment ceux du sous-groupe A du genre Betacoronavirus, ont une protéine HE (hémagglutinine estérase (en)) caractéristique. Le coronavirus du SRAS présente en outre sur la protéine S un site de liaison spécifique à l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2² qui lui sert de point d’entrée dans la cellule hôte.

La réplication des coronavirus suit un modèle détaillé ci-dessous en six étapes successives (voir illustration) :

1. Grâce à leur protéine S, les coronavirus se lient aux molécules cellulaires de surface telles que les métalloprotéinases. Les virus dotés en plus de la protéine HE (hémagglutinine-estérase) dans leur enveloppe peuvent aussi se lier à l’acide N-acétylneuraminique qui sert de corécepteur (lui-même initiateur de l’entrée d’un pathogène dans une cellule hôte). Jusqu’à présent, on ne sait pas clairement si les virus entrent dans la cellule hôte par la fusion des membranes virales et cellulaires, ou par une internalisation à récepteur. Quel qu’en soit le mécanisme, le brin d’ARN est inséré dans la cellule, et la capside (la coque) est abandonnée.
2. Les coronavirus sont munis d’un seul génome ARN à brin positif, à présent sur place dans le cytoplasme. Le génome de l’ARN du coronavirus a une coiffe méthylée 5 ‘et une queue polyadénylée 3’, ce qui permet à l’ARN de se fixer aux ribosomes pour la traduction. Les ribosomes de la cellule décodent l’ARN viral, produisant les protéines qui y sont codées.
3. D’abord l’ARN positif du virus est transcrit en protéine pour former une ARN polymérase propre (une ARN réplicase). La réplicase est la première protéine fabriquée ; une fois le gène codant la réplicase traduit par le ribosome de la cellule hôte, la traduction est arrêtée par un codon stop. Cette réplicase virale ne reconnaît et produit que l’ARN viral, et permet au génome viral d’être transcrit en nouvelles copies d’ARN, à l’aide de la machinerie de la cellule hôte. Se servant du brin positif comme modèle, cet enzyme assemble le brin négatif.
4. Par la suite, ce brin négatif sert lui-même de modèle pour transcrire de petits ARN sous-génomiques, qui sont utilisés pour fabriquer toutes les autres protéines. C’est ce qu’on appelle une transcription imbriquée. Ce processus est une forme d’économie génétique, permettant au virus de coder le plus grand nombre de gènes dans un petit nombre de nucléotides.
   Le génome du brin négatif est traduit par le ribosome de la cellule hôte, et une longue polyprotéine est formée, où toutes les protéines virales sont attachées. Les coronavirus ont une protéine non structurale – une protéase – qui est capable de cliver la polyprotéine.
   Par ailleurs, ce brin négatif joue un rôle dans la réplication de nouveaux génomes ARN à brin positif.
   Le cytoplasme de la cellule hôte se remplit de protéines et d’ARN viraux.
5. (a) La protéine N aide à lier l’ARN génomique pour réaliser l’encapsidation du génome virale dans une enveloppe protectrice nommée capside³ ; la protéine M s’intègre à la membrane du réticulum endoplasmique, côté capside ; et des protéines HE et S traversent la membrane du réticulum endoplasmique, via la protéine de translocation, et se positionnent du côté opposé.
   (b) Avec la liaison entre la capside et les protéines M, la membrane du réticulum s’invagine, et bourgeonne. La capside (la coque) assemblée dotée d’ARN hélicoïdal se retrouve alors à l’intérieur du réticulum endoplasmique, ayant capturé à son profit la membrane de ce dernier, qui porte à présent à son extérieur les protéines HE et S.
6. Cette progéniture virale est ensuite (a) encapsulée et transportée par des vésicules golgiennes vers la membrane cellulaire, (b) pour être enfin externalisée (par exocytose) hors de la cellule.

Maladies

Sept types de coronavirus peuvent infecter l’Homme⁴.

Coronavirus humains infectant l’Homme

Les coronavirus humains infectant l’Homme sont : 229E, NL63, OC43, et HKU1. Les deux premiers appartiennent au genre Alphacoronavirus (en)et les autres au genre Betacoronavirus (voir ci-dessous).

Ces quatre types de virus ont été retrouvés dans près de 10 % des enfants hospitalisés en pédiatrie pour infection respiratoire (Normandie-2006) sans que l’on puisse formellement les mettre en cause^{[pas clair]5}.

Coronavirus animal infectant secondairement l’Homme

Le coronavirus infecte essentiellement les voies digestives et respiratoires supérieures chez les mammifères. On a identifié trois souches de coronavirus capables d’atteindre l’Homme et responsables de pathologies graves.

SRAS

Le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS, en anglais SARS pour severe acute respiratory syndrome) a une pathogenèse unique puisqu’il entraîne des infections aux voies respiratoires inférieures et supérieures en plus de la possibilité d’une gastro-entérite. On attribue un pourcentage non négligeable de rhumes banals aux coronavirus chez les humains adultes, surtout en hiver ou au début du printemps. Une personne ayant des problèmes de santé aura plus de mal à guérir qu’une personne en bonne santé.

MERS

Le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS, pour l’anglais Middle East respiratory syndrome) est provoqué par le coronavirus MERS-CoV (dont le nom provisoire était NCoV, pour Novel coronavirus), une souche découverte en septembre 2012 chez un homme originaire du Qatar qui avait récemment voyagé en Arabie saoudite^6,7. Le premier cas connu était un Saoudien qui est mort au début de 2012.

Le 30 octobre 2013, les autorités du sultanat d’Oman ont fait état du premier cas dans ce pays du Golfe du coronavirus MERS, qui à cette date, avait déjà fait 52 morts dans l’Arabie saoudite voisine.

Le 14 avril 2016, un bilan de l’OMS recense 1 714 cas notifiés depuis 2012, dont au moins 618 mortels⁸. 80 % des cas sont localisés en Arabie saoudite⁹. Deux cas ont également été détectés en France en 2013, dont l’un finalement mortel¹⁰.

L’un des réservoirs du MERC-CoV pourrait être le dromadaire¹¹. Selon les CDC américains et une étude publiée le 21 août 2013 dans Emerging Infectious Diseases, les chauves-souris pourraient aussi avoir joué un rôle dans l’épidémie d’Arabie saoudite¹²; cependant, « toutes les chauves-souris ne sont pas porteuses du virus. Les chercheurs ont pu remarquer que la chauve-souris, dont le coronavirus est similaire à celui de l’Homme, était détectée près de l’endroit où le premier cas est arrivé chez l’Homme »¹².

Maladie à coronavirus 2019

Une nouvelle forme de syndrome respiratoire, analogue au SRAS, est apparue à Wuhan (province du Hubei, Chine) début décembre 2019. Cette pneumonie, appelée maladie à coronavirus 2019, est due au SARS-CoV-2, un nouveau coronavirus^13,14. En janvier 2020, le virus a été nommé provisoirement 2019-nCoV, puis en février définitivement SARS-CoV-2.

La maladie est apparue chez des clients et les commerçants du marché aux poissons de Huanan à Wuhan (où l’on vend aussi des oiseaux, des serpents et des lapins). Elle est d’origine animale et se transmet entre êtres humains¹⁵. Le 31 janvier 2020, on constate que le bilan s’alourdit sur 9 776 cas de contamination, la Chine enregistre du début de l’épidémie au 8 février 2020 – 722 décès, épicentre de l’épidémie¹⁶. La contagion se répand dans le monde, notamment dans des pays asiatiques, européens, océaniques et en Amérique du Nord : le 29 janvier 2020 plus de 6 000 personnes se retrouvent infectées. L’épidémie devient ainsi plus importante que l’épidémie de SRAS, en 2003¹⁷. Le jeudi 30 janvier au soir, l’Organisation mondiale de la Santé a décrété l’urgence de santé mondiale. Cette mesure n’avait été décrétée que cinq fois depuis sa création : pour Ebola (deux fois), la grippe H1N1, Zika et la poliomyélite.

En date du 2 mars 2020, le cap de 90 000 cas et de 3 000 décès a été franchi.

Liste des espèces

La sous-famille Orthocoronavirinae de la famille Coronaviridae est organisée en 4 genres, 22 sous-genres et une quarantaine d’espèces¹⁸:

Traitement

Le coronavirus est de nature virale, cela enlève toute efficacité aux traitements antibiotiques ou bactériophagiques qui sont, eux, destinés aux infections bactériennes.

Dans le cas du SARS-CoV divers traitements ont été utilisés pour tenter d’enrayer l’épidémie. Les plus fréquents ont été : la ribavirine, un analogue de nucléotides ; des anti-inflammatoires stéroïdiens ; et, après identification formelle du pathogène et des criblages de sensibilité, l’interféron-alpha et des inhibiteurs de protéases.

L’efficacité de ces traitements est cependant sujette à caution. Aucun n’a fait l’objet d’une étude clinique adéquate : l’analyse des études disponibles a montré qu’une grande partie d’entre elles ne permet pas de conclure car elles ont été réalisées sur de petits nombres de sujets ou bien sans protocole ou dose fixe ; de plus, certaines d’entre elles indiquent même que ces traitements pourraient avoir nui à l’éradication du virus¹⁹.

Pour ce qui est des vaccins, l’éradication rapide de l’épidémie n’a pas laissé place à beaucoup d’essais cliniques. Un vaccin de virus inactivé, de même que d’autres, fondés sur les protéines S et N, sont à l’étude depuis plusieurs années²⁰.

Notes et références