Une application pour prédire la prochaine pandémie

Lorsque l’on demande aux virologues d’évaluer le risque d’une prochaine pandémie, ils ne mâchent généralement pas leurs mots : il y en aura d'autres. La question, c’est quand ?

En réalité, on estime à 1,7 million le nombre de virus présents chez les mammifères et les oiseaux. Près de la moitié d’entre eux pourraient suivre la même trajectoire mortelle que le coronavirus responsable de la propagation de la COVID-19, c’est-à-dire qu’ils pourraient se transmettre de l’animal à l’Homme et déclencher une nouvelle pandémie.

Une équipe de chercheurs de l’université de Californie à Davis s’affaire à trouver des solutions pour prévenir ce type d’évènements. Ils tentent d’aider les scientifiques du monde entier à évaluer la dangerosité de chaque virus en les classant selon leur risque de transmission inter-espèce mais aussi celui de muter pour une forme transmissible entre humains. Ce phénomène encore mal compris, appelé « évènement de débordement », est à l’origine de nombreuses épidémies : Ebola, MERS, SARS, VIH, etc.

L’équipe a développé un outil en ligne baptisé SpillOver. L’application évalue 32 facteurs de risque tels que l’espèce de virus, l’espèce hôte et le pays de détection afin de générer le risque de débordement du virus. « Nous avons examiné les virus que l’on sait transmissibles de l’animal à l’Homme ainsi que ceux récemment découverts », explique Zoe Grange. Elle a contribué à ce projet en tant que chercheuse postdoctorale en écologie des maladies de la faune sauvage à Davis. En signalant les « virus à risque », cette base de données en libre accès vise à créer une liste de surveillance pour les scientifiques et les autorités.

Grange et sa conseillère Jonna Mazet, épidémiologiste à l’école vétérinaire de l’UC Davis, ont eu l’idée de créer un outil de classement lors d’une balade sur la plage en 2017. « On s’est demandé, “pourquoi ne pas créer un rapport de solvabilité... mais pour les virus ?” »

Cet outil a pour but de fournir une meilleure interprétation des nombreux rapports sur les nouvelles séquences des virus d’origine animale recueillis dans le cadre du projet PREDICT. Doté d’un budget dépassant les 200 millions d’euros, il a été mené par l’agence des États‑Unis pour le développement international de 2009 à 2019. Afin d’anticiper la menace que représentent les virus de la faune sauvage, ce programme a rassemblé une armée de 6 800 chasseurs de virus dans 35 pays, et ce, avant même le début de la pandémie de la COVID-19. Certains collaborateurs ont recueilli du sang, de la salive, de l’urine ou des excréments de chauves-souris, de rongeurs et de primates tandis que d’autres ont analysé les séquences du génome présent dans ces échantillons.

Ils ont ainsi mis au jour plus de 900 nouveaux virus dont 160 coronavirus et une souche du virus Ebola inconnue jusqu’alors. Ils ont aussi détecté 18 virus zoonotiques déjà connus, tels que celui de Lassa ou de Marburg, responsables de fièvres hémorragiques virales. « Nous avons découvert de nombreux virus. Mais qu’est-ce que cela signifie ? », déclare Grange, aujourd’hui la scientifique à la tête du département de la protection de la santé de l’agence Public Health Scotland. « Tous les virus ne déclencheront pas une pandémie. »

La base de données SpillOver est conçue de telle sorte à ce que les chercheurs puissent y ajouter leurs propres rapports. « Nous souhaitions créer un outil que tout le monde puisse utiliser. Ils peuvent y ajouter les découvertes qu’ils font sur les virus et faire leurs propres classements », explique Mazet.

Dans une étude publiée cette semaine, les chercheurs sous la direction de Grange et son équipe ont utilisé les données de près de 75 000 animaux ainsi que les dossiers publics relatifs à la détection des virus afin de classer le risque de débordement de près de 887 virus de la faune sauvage. Le SARS-CoV-2, le virus responsable de la COVID-19, avait été classé deuxième position en raison du risque qu’il présentait de causer et de propager des maladies au sein de la population humaine. Même si les données s’appuient sur une liste de rapports exhaustive concernant [le comportement] du virus chez les tigres, les lions et les visons, elles ont été la preuve que cet outil de classement fonctionne. Aujourd’hui, l’Organisation mondiale de la Santé estime que le SARS-CoV-2 s’est sûrement transmis à l’Homme directement par une chauve-souris ou bien par un animal intermédiaire comme le pangolin. Le virus qui s’est hissé en haut de ce classement est celui de Lassa, un virus endémique aux populations de rongeurs d’Afrique de l’Ouest. Il provoque une fièvre hémorragique qui tue 1 % de ses victimes.

LA MENACE DE DÉBORDEMENT EN HAUSSE

Contrairement à d’autres outils qui évaluent les risques d’un nombre restreint de virus, comme celui de la grippe, cette base de données se concentre sur les virus de la faune sauvage issus de 26 familles de virus. Cette ressource est plus que bienvenue car le rythme du risque de débordement s’accélère, déplore Raina Plowright. Elle est écologiste de la faune sauvage à l’université d’État du Montana et étudie les dynamiques des maladies entre les populations animales et humaines.

« Ce que j’aime, c’est qu’ils réfléchissent aux facteurs de risque d’une manière très large, en particulier aux contraintes de l’écosystème où l’hôte réservoir évolue et à ses potentielles interactions avec les Hommes. [Avec cette méthode], nous explorons les moindres détails de la vie sauvage et nous rentrons plus en contact avec la faune. Nous utilisons des ressources clés dont les animaux ont besoin pour survivre. »

Lorsque l’habitat des animaux est restreint, ils sont forcés de se rendre dans des zones plus peuplées en quête de nourriture. À l’instar des humains, lorsque les animaux sont anxieux, ils sont plus en proie aux maladies et à la propagation de virus, que ce soit au sein de leur propre espèce, à d’autres animaux ou potentiellement aux Hommes.

Ce que l’on ignore, c’est comment ces nouveaux virus pourront infecter l’espèce humaine. Il s’agit d’un enchaînement complexe qui implique qu’un agent pathogène pénètre dans les cellules du corps humain, se multiplie et se propage dans l’organisme tout en échappant au système immunitaire. Certains virus, tel que l’henipavirus, peuvent être transmis des chauves-souris à l’Homme, tandis que d’autres ne deviennent contagieux qu’après un processus d’adaptation.

« En temps normal, un virus doit muter plusieurs fois avant d’être transmissible à l’Homme », déclare Hector Aguilar-Carreno, virologue à l’école de médecine vétérinaire de l’Université Cornell et qui étudie l’immunologie virale. « Ça va dépendre du virus. Dans certains cas, il n’aura besoin que d’une ou deux mutations. D’autres peuvent avoir besoin de vingt mutations, voire plus, pour être transmissibles ou pour se répliquer chez un nouvel hôte. » Ce qui complique encore les choses, c’est de savoir si ces mutations doivent survenir chez un animal intermédiaire, comme ce qu'on imagine avoir été le cas pour le SARS-CoV-2. Le virus a pu muter lorsqu’il a été transmis à un pangolin puis de nouveau lorsqu’il a été transmis à l’Homme.

L’IMPORTANCE DES LISTES DE SURVEILLANCE

Que faire de toutes ces informations ? C'est la question soulevée par le risque que représentent ces débordements potentiels. Selon Mazet, la chercheuse principale de l’étude PREDICT, les données permettent d’alerter les décisionnaires concernant les virus à haut risque. « On a créé cet outil parce qu’on ne voulait pas simplement effrayer le monde entier en leur disant qu’il existe un tas de nouveaux virus et qu’on ne sait pas quoi en faire », rassure-t-elle. « Cet outil vise à générer des listes de surveillance qui contiennent toutes les données relatives à l’exposition des populations [face à ces virus]. »

Puisque les maladies transmises par des chauves-souris peuvent l'être par le guano (dans lequel de l’ARN de coronavirus a été retrouvé), l'un des scénarios envisagés serait de conseiller aux agriculteurs qui le collectent d’utiliser des équipements de protection individuelles ou de désinfecter le guano collecté. « Il est probable qu’on doive trouver des alternatives à nos modes de vie si [la situation] est trop dangereuse ou alors de trouver de nouvelles pratiques plus sûres », déclare la chercheuse. Le projet PREDICT a donné naissance à la publication d’un livre intitulé Living Safely with Bats (Vivre sans danger avec les chauves-souris) traduit dans douze langues et présenté au cours de centaines de réunions publiques en Afrique et en Asie. La chauve-souris est en effet l’animal le plus impliqué dans les évènements de débordement relatifs aux virus.

LES CHAUVES-SOURIS ET LA SÈVE DE DATTIER : UNE GRANDE HISTOIRE D’AMOUR

Lorsque l'épidémiologiste Emily Gurley a travaillé au Bangladesh au début des années 2000, son équipe a réussi à utiliser des informations spécifiques de la transmission du virus Nipah par les chauves-souris afin d’aider les villages à réduire le risque de propagation. Ce virus est mortel et aucun traitement n’est connu à ce jour. Après avoir étudié plusieurs foyers de contamination, elle et ses collègues ont remonté la trace du virus jusqu’à des chauves-souris frugivores. Avant cette découverte, le virus avait été transmis à l’Homme par des porcs malades en Malaisie. Dans de nombreuses régions au Bangladesh, la sève fraîche des dattiers est considérée comme un véritable mets de la gastronomie. Il s’est avéré que les chauves-souris aimaient particulièrement lécher le flux de sève qui s’écoulait dans les pots de collecte. Ce faisant, elles contaminaient la récolte via leurs urines ou leurs excréments.

« À partir de cette piste, nous avons mis en évidence qu’il s’agissait de la principale voie de propagation », révèle Emily Gurley, aujourd’hui chercheuse associée à l’école de santé publique Bloomberg de l’université Johns-Hopkins. Leur travail a mené à l’élaboration d’une campagne d’éducation publique encourageant une dégustation plus sûre de la sève grâce à la mise en place de filets pour empêcher aux chauves-souris de s’abreuver dans les pots de collecte.

Bien que le projet PREDICT ait pris fin en septembre, Mazet indique que son but était de renforcer les capacités des nations à poursuivre ce type de surveillance et de mobiliser les communautés locales avant que le prochain débordement, et de fait potentiellement la prochaine pandémie, ne survienne. Une deuxième initiative a été mise en place et se concentre sur la formation d’une équipe pluridisciplinaire de professionnels dans différentes universités d’Afrique et d’Asie du Sud-Est afin de prévenir et détecter les maladies. « Il reste encore des milliers de virus à découvrir », conclut-elle.

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.