Histoire du COVID-19 – chapitre 5 (Partie3) . Les mutations et leur fréquence jouent un rôle crucial dans le déroulement d'une épidémie

Le virus SARS-Cov2 mute-t-il ou pas et à quelle vitesse ? Est-ce bon ou mauvais signe ?

Retrouvez la partie 1 et la partie 2

Une très grande confusion règne dans les médias car de nombreuses informations sur le SARS-Cov2 et l'évolution de l'épidémie s'entrecroisent de façon contradictoire. Par exemple certains intervenants font état d'un virus qui mute pendant que d'autres affirment que le virus ne mute pas, chacun étant persuadé de détenir la vérité. Cette cacophonie résulte du fait que chacun répète une chose différente entendue incidemment ou reçue après interview d'un expert scientifique. Malheureusement, les experts scientifiques ne sont en général pas de bons communicants par ce qu'ils n'essayent pas de rendre intelligible ce qu'ils disent et se fourvoient souvent sur la façon dont leur dires vont être déformés en étant répétés.

En ce qui concerne les mutations :  tous les virus mutent. Un virus qui ne mute pas n'est pas un virus. La seule question est de savoir à quelle vitesse il mute et qu'elles sont les parties de son génomes qui mutent. Mais parler de vitesse de mutation prête également à confusion, malheureusement, pour la compréhension des journalistes et celle du grand public, car la vitesse de mutation n'est que le reflet du nombre total de cycles de réplication du virus sur l'ensemble d'une population infectée. Un virus contenu dans un tube à essai va y rester des décennies sans muter puisqu'il ne se réplique pas.

Un virus pandémique infecte des centaines de millions d'individus en se répliquant dans chacun d'entre eux de très nombreuses fois, des millions de fois en fait s’ il n'est pas stoppé à temps par le système immunitaire. Comme nous l'avons vu les mutations sont causées par des défauts causés par la machinerie cellulaire de réplication tout comme une photocopieuse va engendrer quelques défauts presque invisibles dans un document. Si l'on procède  mainte et mainte fois à la copie de la copie du document sa qualité va finir par diminuer et à la fin le texte photocopié de ne sera même plus reconnaissable.

Donc, en pratique les mutations ne sont que des changements parfaitement aléatoires à la base. Elles jouent pourtant un rôle critique bien connu dans les départs d'épidémie par l'émergence de virus mutants appelés souches pathogènes et contagieuses adaptées à l'hôte. Elles jouent également un rôle critique dans la fin des épidémies avec l'atténuation de la virulence résultant également de mutations délétères pour la survie du virus. De nombreux autres facteurs peuvent intervenir aussi de façon très complexe et très mal comprise dans la fin d'une épidémie: ils sont saisonniers, géographiques, alimentaires, sociétaux. Il faut noter que les virus peuvent également produire des variants* par recombinaison (rappariement) avec des virus semblables ou de même type en circulation endémique de faible pathogénie. C'est ce qui se passe d'ailleurs avec le SARS-Cov2 ou depuis l'été 2020 circulent de nouveaux variants plus ou moins pathogènes, chaque variant présentant d'ailleurs de multiples mutations.

Le virus initial dominant de Wuhan ne circule plus mais d'autres variants et mutants en provenance de différents pays l'ont remplacé ce qui relance quelque peu l'épidémie. Dans chaque territoire le virus a évolué en mutant et s'est recombiné de façon indépendante avant d'être ré-exporté à l'occasion des échanges humains pendant la saison estivale. Tout cela indique à quel point, plus que les mesures au niveau individuel, le maintien de la fermeture des frontières est l'élément essentiel pour la prévention de la première venue d'une épidémie mais aussi de sa ré-introduction.  

S’ il est très facile de comprendre comment la pression évolutive entraîne le début d'une épidémie, il est plus malaisé de savoir comment elle peut contribuer à sa fin. En fait, il faut considérer que la pression sélective recouvre plusieurs aspects qui peuvent logiquement se schématiser comme suit :

(a) seules les mutations qui n'empêchent pas le virus de se répliquer et d'infecter un nouvel hôte perdurent ;

(b) les mutations qui augmentent la contagion prennent le dessus dans un premier temps puisque qu'il y aura plus d'individus infectés transportant cette souche dans une population non immunisée ;

(c) les mutations plus pathogènes produisent plus de virus dans un même individu le rendant potentiellement plus contagieux, par le nombre de virus exhalés, mais le rendant très malade également plus vite. Un individu très malade réduit ses déplacements et le risque de contaminer un grand nombre de gens ;

(d) les mutations moins pathogènes permettent aux individus les plus résistants de ne pas développer de symptômes et du fait de leur activité sociale vont répandre le virus dans le reste de la population favorisant le développement de résistance immunitaire dans la population par l'intermédiaire de variant viraux moins pathogène mais plus contagieux.

Les pressions évolutives (a) et (b) présentent un aspect intrinsèque et ont lieu quelle que soit la structure sociale de la population hôte. Elles sont à l'origine de l'adaptation d'un virus à une population et du départ d'une épidémie. En début d'épidémie, des mutations sont nécessaires pour que le virus s'adapte à son nouvel hôte lors du franchissement de la barrière inter-espèce, ce qui souvent nécessite l'adaptation intermédiaire à une espèce d'animaux domestiques ou de proximité avec l'homme.

Ensuite, pendant une phase transitoire qui peut durer plusieurs semaines ou plusieurs mois le virus continue de muter pour devenir de plus en plus contagieux et pathogène. La pathogénie est une résultante de l'adaptation de réplication. Plus son taux de réplication est élevé dans l'hôte et plus il est pathogène (virulent) car le système immunitaire est submergé et n'a pas le temps de réagir correctement, ou bien réagi brutalement  et massivement entraînant le fameux orage de cytokines, une réaction immunitaire qui détruit les poumons et autres organes touchés par le virus, entraînant une mort quasi-assuré alors que le virus a disparu du corps.

Les mutations virales correspondant aux pressions évolutives (b) et (c) sont au cœur des fantasmes et des poncifs des films hollywoodiens série B. Qui n'a pas vu la scène du chercheur en microbiologie, enfermé dans son scaphandre de protection niveau P4, qui observe au microscope un virus hautement pathogène et découvre les yeux écarquillé qu'il a muté. Ce raccourci cinématographique a contribué à associer mutation à danger obligatoire dans la perception du grand public. Par contre la pression évolutive de fin d'épidémie ne fait l'objet d'aucun fantasme bien que ce soit une composante qui existe bel et bien.

La réalité de la pression sélective (c) peut varier considérablement en fonction de la structure sociale et de la contagiosité intrinsèque du virus de départ. Rappelons le rôle fondamental que joue depuis de très nombreuses années le transport aérien dans la propagation des grippes saisonnières. Le SARS de 2002 avait atteint le Hilton de Hong-Kong d'où il s'était répandu vers Hanoï et une trentaine de pays à cause d'un médecin de Canton super-contaminateur (chapitre 3) qui avait passé une nuit très malade au Hilton.

L'époque moderne veut que l'on puisse tomber malade au cours d'un voyage qui nous amène en quelques heures à des milliers de kilomètres de chez nous. Certaines personnes parfois de façon totalement inconsciente, tentent de voyager même lorsqu'elles sont malades, à l'instar d'un cardiologue de l'Hôpital Français de Hanoï (Arte, Pandémie : la traque planétaire – intégrale) qui pris de peur devant les symptômes de SARS qu'il était en train de développer avait décidé de rentrer en France pour s'y faire soigner sans le déclarer aux autorités française. Il a passé 10 heures avec 300 passagers dans un avion de ligne vers la France contaminant quelques passagers qui auraient pu à leur tour devenir des contaminateurs. Heureusement, aucun des passagers n'est mort et le SARS ne s'est pas répandu en France. Le médecin est décédé, à l'isolement, dans un service de réanimation qui fort heureusement avait été complètement séparé du reste de l'hôpital.

De même, le Covid-19 s'est répandu comme une traînée de poudre enflammée autour des lignes de transport aérien intercontinentales. De sorte que la pression (c) engendre à notre époque à coup sûr la propagation extrêmement rapide d'une épidémie, la transformant en pandémie.

La pression sélective (d) est également un mécanisme qui ne se met pas nécessairement en place car il est tributaire de la vitesse de propagation de la souche la plus pathogène. Si les mutants les plus pathogènes circulent plus vite que les mutants les moins pathogènes alors l'épidémie ne s'arrêtera que lorsqu’ elle aura rendu malade le plus grand nombre d'individus possible. Cependant, les courbes de décès et d'individus positifs, au moment de la mise en place du second confinement, semblent indiquer que nous sommes dans un processus de fin d'épidémie par pression évolutive de type (d). Étant donné le décalage entre la contamination et le décès possible il faut attendre une ou deux semaines pour en avoir la confirmation.

Les prédictions alarmistes que l'on a entendues au sujet de 500 000 morts au moment de la première vague et de 400 000 pour la deuxième vague ne tiennent aucun compte de l'évolution du virus en fonction des mécanismes de pression sélective. Elles se basent uniquement sur le taux de réplication R0 (entre 3,6 et 4) établi sur les données du début d'épidémie à Wuhan. De plus, le chiffre avancé pour la deuxième vague prend en compte que seulement 20% de la population française a été en contact avec le virus au cours de la première vague. Ce dernier chiffre qui correspond à 13 millions de gens se base sur le fait que 4 millions de gens ont consulté pendant la période du confinement de mi-mars au 12 mai, pour des symptôme reliés au Covid-19 et qu'un grand nombre de gens disent avoir eu des symptômes légers avant le confinement sans compter tous ceux qui ont été asymptomatiques ou n'ont simplement pas été contaminés par le virus malgré des contacts avec une ou plusieurs personnes positives.

Rappelons que sur le porte-avion Charles de Gaulle où les marins ont été confinés pendant  1 mois complet entre fin février et début avril, dormant dans des chambrées ou l'atmosphère est en principe entièrement filtré et recyclé ce qui a peut être aidé à une large contamination. 30% des personnels n'étaient pas positifs et 1/4 du reste de l'équipage qui était positif au Covid-19 était asymptomatique ou n'avait pas eu les symptômes classiques. « Sur les 1.568 marins, aviateurs et autres personnels du bord, 1.064 ont été diagnostiqués "positifs", soit 69,7 %. Sur les 1.064 contaminés, les asymptomatiques représentent 13%, 8% des malades ont développé des symptômes atypiques : ni fièvre ni toux ni perte du goût ou de l'odorat, mais des douleurs thoraciques ou des maux de tête. » (Source : FranceInter)

Rappelons également que durant la peste noire de 1720, Marseille avait été isolée par un cordon sanitaire militaire et plus personne ne pouvait y rentrer ou en sortir. 50% des habitants sont morts alors que la létalité de la peste est de 70%. Donc, 30% des habitants malgré le confinement de la ville n'ont tout simplement pas développé de symptômes. A cet époque il n'y a avait pas confinement individuel d'ailleurs sinon on n'aurait pas pu ramasser les morts.

Rappelons enfin, que pour l'instant, cette épidémie, que nous jugeons dramatique, n'a causé officiellement en France que le décès de 0.05% de la population (0.013% dans le Monde) sur 10 mois alors que meurent environ 1% de la population chaque année en France.  La France a déploré pendant le confinement le décès de 31 000 personnes, essentiellement des personnes très âgées, ou à risque en raison du cumul de pathologie (diabète, obésité, hypertension, cancer évolutif). Le chiffre de 500 000 avancé sur 20% correspond à 100 000 décès. Le confinement général de la population de la mi-mars au début mai aurait donc évité le décès de 69 000 personnes. Cela est n'est pas crédible par rapport au nombre de décès en Suède. La Suède où n'a été imposé aucun confinement se retrouve à la fin du mois d'octobre 2020 avec la même proportion de décès (5900 pour 10,3 millions d'habitants).

Il est vrai que la population la plus à risque est celle des personnes âgées en EHPAD et qu'elle doit bénéficier de mesures de protection qui peuvent être prises en dehors d'un confinement généralisé. Il n'est pas croyable d'entendre de la bouche du Président de la république qu'il serait injuste d'imposer un confinement à certains groupes de personnes et pas à d'autres et que de ce fait tout le monde doit se confiner en achevant d'éteindre l'économie déjà trop précaire de la France. Le principe de la République française est l'égalité des chances pas celle des malchances.

En s'équilibrant entre elles ces pressions évolutives sur les mutations conditionnent le déroulement d'une épidémie au fur et à mesure que la proportion de population contaminée augmente développant une immunité de groupe. En début d'épidémie dans les premières semaines ou mois on observe un renforcement du pouvoir contagieux (b) et de la pathogénie (c). En fin d'épidémie ce sont les mutations moins pathogènes qui prennent le dessus (d).

Les 4 types de pressions évolutives sont les paramètres d'un modèle simplifié de la réalité mais ils permettent de se rendre compte de la complexité de la pression évolutive sur le développement d'un virus dans une population qui va au-delà de la modélisation mathématique basée sur le R0 et le R0 modifié par le confinement et le port du masque, prise en compte par le Haut Conseil de la santé publique.

Une étude théorique scientifique très sérieuse qui tente d'intégrer dans le modèle mathématique la pression évolutive a été publiée dans la revue Nature. Il s'agit de l'étude Allemande de Sten Rüdiger de l'Université Humbolt de Berlin. La première phrase du résumé de l'article nous explique que : « Les épidémies et l'évolution de nombreux agents pathogènes ont lieu sur des échelles de temps similaires de sorte que leurs dynamiques sont souvent inter-reliées. » Bien entendu, cette étude publiée en 2020 s'applique tout particulièrement aux coronavirus qui ont un taux de mutation rapide. Dans une longue et passionnante discussion de conclusion de ses travaux l'auteur explique, entre autre, que ses résultats indiquent que pour endiguer la diffusion d'une épidémie, il faut empêcher en premier lieu les mutations super-critiques (i.e. extrêmement contagieuses) de se produire en coupant les communications à longue distance, c'est-à-dire les transports aériens. Nous voyons à quel point l'OMS et nos gouvernants ont refusé de suivre ce que par ailleurs la logique ancestrale préconise. En effet, nous explique-t-il, lorsque l'on donne de l'espace à un virus, non seulement le nombre de mutations explose avec le nombre de personnes infectées mais le transport du virus vers une zone non déjà contaminée favorise l'émergence de mutants et variants plus pathogènes échappant à la compétition d'autres mutants et variants déjà présents. C'est ce qui s'est vraisemblablement passé entre Wuhan et Bergame (Italie) et ensuite entre Bergame et Mulhouse-Colmar (chapitre 4, partie 3). La ville de Bergame a vu l'apparition d'un virus dramatiquement plus létal que celui de Wuhan qui a probablement diffusé vers Mulhouse-Colmar et également vers les USA à la mi-février.

L'autre conclusion de l'étude de Sten Rüdiger est qu'une fois une mutation super-critique établie comme cela s'est produit en Italie et en France (et probablement de la même façon dans bien d'autre pays comme l'Angleterre) il faut simplement isoler les zones géographiques de départ de ces mutations super-critiques de façon plus locale comme lorsque Marseille fut coupée de la Provence, et la Provence du reste de la France, pendant l'épidémie de peste à Marseille 1720. Dans cette étude aucune mention n'est faite du confinement individuel comme arme de lutte contre la propagation d'une épidémie...

Afin d'ajouter une note d'humour final à ce texte démoralisant, mentionnons l'article paru dans Futura le 31 octobre 2020 dont le but, à visée politique, est de nous enfoncer dans la tête, une bonne fois pour toutes, qu'il est civique de pratiquer la distanciation sociale par confinement individuel pour contrer la maladie. Cet article relate une étude « anthropomorphique » faite au Bélize par des chercheurs qui ont démontré que les chauves-souris pratiquent la distanciation sociale lorsqu'elles sont malades. Ils ont rendu malade 31 chauves-souris capturées en leur injectant une molécule destinée à affaiblir leur système immunitaire. Ils ont également muni chacune d'une petite balise GPS. Ils les ont ensuite relâchées dans leur colonie d'appartenance et ont pu mesurer qu'elles se tenaient à l'écart de leurs congénères dans les relations sociales mais pas au cours de la chasse nocturne. Nous faisons remarquer à l'aimable journaliste scientifique qui rapporte cette recherche qu'il est observé depuis belle lurette que tous les animaux malades, ainsi que les humains, ont tendance à se tenir en retrait des interactions sociales lorsqu'ils se sentent malades. C'est un réflexe naturel qui permet tout simplement de se reposer en attendant de reprendre des forces. Par ailleurs les chauves-souris malade arrêtent la distanciation lorsqu'il s'agit de se nourrir... quoi de plus naturel, tout comme les humains malades continuent d'aller au travail parfois malgré la maladie au détriment d'ailleurs de leur collègues professionnels.

Le port du masque et le confinement sont donc venus interférer dans des mécanismes de propagation complexes pendant l'épidémie de SARS-Cov2 en France, sans que l'on sache réellement si cela a eu un effet bénéfique ou pas. Ces mesures ont imposé une pression évolutive dont on ne mesurera pleinement la réalité qu'à la toute fin de l'épidémie. Mais deux choses sont sûres : (a) on n'empêche pas un virus de proliférer à partir du moment où on lui donner accès à un territoire ; et (b) le confinement change la pression évolutive. En rallongeant l'épidémie le confinement favorise à long terme les rappariements de virus et leur réintroduction ultérieure au moment où il se relâche par nécessité et que les frontières s'ouvrent à nouveau. Il n'est pas interdit d'imaginer que cette pression évolutive forcée puisse engendrer une alternance interminable de périodes de confinement et de déconfinement. Nous invitons les infectiologues désireux de donner leur avis sur cette situation complexe ou simplement désireux de réfuter cette hypothèse à publier une réponse dans France Soir. 

Notes mutation : changement dans la séquence nucléotidique au niveau de l’ADN ou de l’une des paires de bases ; un virus mutant se caractérise par une ou plusieurs mutations critiques qui affectent notablement son pouvoir pathogène ou infectieux. 

variant : changement dans la séquence nucléotidique comme des insertions, des délétions, tout réarrangement génétique. La plupart du temps ces changements conduisent à des propriété d'infectiosité et de pathogénie différente. Parfois le changement d'infectiosité est dû à un facteur environnemental.