La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

1 De la grippe au SRAS, la plasticité génétique virale est facteur d'émergence Visioconférence, organisée par le CCSTVN, l'Institut Pasteur et l'AUF mardi.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "1 De la grippe au SRAS, la plasticité génétique virale est facteur d'émergence Visioconférence, organisée par le CCSTVN, l'Institut Pasteur et l'AUF mardi."— Transcription de la présentation:

1 1 De la grippe au SRAS, la plasticité génétique virale est facteur d'émergence Visioconférence, organisée par le CCSTVN, l'Institut Pasteur et l'AUF mardi 30 septembre 2008 AUF (4 place de la Sorbonne)

2 2 Émergences virales et évolution des populations et des activités humaines Avant lapparition de lhomme Premiers hommes Homo genus ans Invention de lécriture ans Temps historiques Peintures de Lascaux ans Homo sapiens Domestication des petits et des grands ruminants

3 3 Virus et maladies virales émergentes de 1973 à 2003 Modifié; daprès la source:

4 4 Facteurs virologiques Facteurs écologiques Facteurs zootechniques Facteurs démographiques Émergence possible Facteurs impliqués dans lémergence possible de virus chez lhomme

5 5 La grippe et ses virus

6 6 Facteurs impliqués dans lémergence possible de virus chez lhomme Facteurs virologiques Plasticité génétique: nature des polymérases (Virus à ARN) et des génomes viraux Diversité Spectre dhôtes Taille des populations virales possibles Taille des populations dhôtes

7 7 Facteurs impliqués dans lémergence possible de virus chez lhomme Facteurs virologiques Spectre dhôtes

8 8 Transmissions inter-espèces des virus de grippe A

9 9 Facteurs impliqués dans lémergence possible de virus chez lhomme Facteurs virologiques Diversité

10 10 Facteurs impliqués dans lémergence possible de virus chez lhomme Facteurs virologiques Plasticité génétique: les mécanismes mutations/insertions/délétions Recombinaisons Réassortiments Virus grippaux Coronavirus

11 11 Evolution de lhémagglutinine des virus humains A(H3N2) collectées doctobre 1985 à septembre 1996 Long term trends in the evolution of H(3) HA1 human influenza type A; WALTER M. FITCH, ROBIN M. BUSH, CATHERINE A. BENDER, AND NANCY J. COX, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 94, pp. 7712–7718, July 1997 FIG. 2. Rate of evolution of human influenza HA1. The y axis shows the number of replacement substitutions between the root and a tip sequence. The x axis shows the time of isolation of the virus to the month where known (206 sequences), or to the month of June if the month was not known (48 sequences). Each of the 254 sequences is represented in the graph but, if there were more than one isolate for the same month and year, their distances were averaged. A least squares fit to the data gives a slope of 3.20 replacement substitutionsyyear. The two tubes show an apparent increase in the rate of replacement substitutions about However, we cannot rule out the possibility that this is a consequence of a more intensive sampling of the population in the last four years. FIG. 1. Overall structure of the most parsimonious trees. The thick line running from the lower left (p 5 root) to the upper right (open square) is called the trunk and represents the successful H3N2 lineage. The vertical lines indicate the range of isolates from the flu years (October 1 to September 30).

12 12 Représentation schématique du site récepteur des virus grippaux et structures reconnues par les virus grippaux Leurs relations et positions avec la poche de résidus conservés identifiés dans le site de liaison au récepteur sont montrées (Wilson et al., Nature, 1981) PB2PB1PAHANP NAM NS PB2PB1 PA HA NP NA M NS α 2,6 α 2,3

13 13 PB1 HA NA PB1 HA A(H 2 N 2 ) Virus Grippe asiatique (1957) A(H 3 N 2 ) Virus Grippe de Hong Kong (1968) Mécanisme hypothétique de lémergence des sous- types de virus grippaux humains A(H2N2) & A(H3N2) A(H 1 N 1 ) Virus

14 14 Influenza A pandemics of the 20th century with special reference to 1918: virology, pathology and epidemiology, Rev Med. Virol., J. S. Oxford* AnnéeSous-type Morts en millions Lieu géographique dorigine 1889H2N26Europe 1898H3N20,5Europe 1918H1N140Europe 1957H2N24Asie 1968H3N22Asie 1977H1N1? Asie (laboratoire) Les pandémies grippales

15 15 Grippe A(H5N1) en Asie depuis 2003/2004

16 16 Pays touchés par lépizootie dinfluenza aviaire hautement pathogène H5N1 à génotype Z prédominant Evolution in the number of outbreaks between 2006 and 2007 Au total depuis le début: 61 pays touchés dont 30 ont subi des foyers en 2007 en Asie, Europe et Afrique, dont 5 pour la première fois: Bangladesh, Bénin, Ghana, Arabie Saoudite et Togo. A lexception de quelques foyers chez les oiseaux sauvages (surtout à Hong Kong et en Europe), la plupart des foyers ont touché des espèces domestiques: poules, dindes, oies, canards et cailles. Pays dendémie: en Asie (Indonésie, Bangladesh, Pakistan, Chine et Afghanistan) et en Afrique (Égypte et probablement Nigeria) Source: FAO

17 17 Les génotypes de virus grippaux A(H5N1) réassortants en Asie orientale Source:: Li K.S. et al, Genesis of a highly pathogenic and potentially pandemic H5N1 influenza virus in eastern Asia, 2004, Nature, vol 430, p Les huits segments génomiques sont de haut en bas: PB2, PB1, PA, HA, NP, NA, M et NS. Chaque couleur représente un lignage (le rouge indique Gs/Gd/1/96). Les génotypes (indiqués par des lettres) sont définis sur la base de la phylogénie du gène. Les génotypes A, B et C résultent du réassortiment de Gs/Gd/1/96 et de un ou plus vrus doiseau aquatique one or more aquatic avian viruses. Le génotype D a été créé quand le gène NP du génotype C a été remplacé par celui de virus proches de Dk/HK/Y280/97(H9N2). Le génotype E a été créé quand le gène NP du génotype C a été remplacé par un gène dun autre virus doiseau. Des réassortiments supplémentaires du génotype E avec dautre virus doiseaux aquatiques ont donné naissance aux génotypes X 0–X 3, qui se distinguent entre eux par lorifgne des segments: PB2, NP et M. Des réassortiments supplémentaires des génotypes A ou B avec dautres virus doiseaux aquatic ont permis la création des génotypes V, Y, Z et Z +. Il est aussi possible que le Gen. V résulte du réassortiment du génotype Z avec deautres virus aquatiques sauvages

18 18 Evolution génétique virale Source: FAO Source: Evolution of H5N1 Avian InfluenzaViruses in Asia WHO Global Influenza Program Surveillance NetworK, Emerging Infectious Diseases Vol. 11, No. 10, 2005

19 19 Linfluenza (La grippe) aviaire aujourdhui: problème de santé animale avec des répercussions socio- économiques Oiseaux sauvages Oiseaux domestiques Environ. Santé animale Réservoir: population dhôtes permettant le maintien du virus en son sein Impact socio- écono mique Populations Humaines exposées Inter- face Phénomène zoonotique mineur

20 20 Cas humains par pays et par année au 11 mars 2008 Source: OMS (seuls les cas confirmés au laboratoires sont rapportés ici) Pays Total casesdeathscasesdeathscasesdeathscasesdeathscasesdeathscasesdeathscasesdeaths Azerbaïdjan Cambodge China Djibouti Egypte Indonésie Iraq Laos Myanmar Nigeria Pakistan Thaïlande Turquie Viet Nam Total

21 21 Risque de réassortiment Si le réassortiment arrive dans tous les cas de co- infection, alors la probabilité de réassortiment pour n cas humains dinfection par la grippe aviaire est de: 1-(1-0,0012) n Pour un risque de réassortiment de 50%, n = 600 Pour un risque de réassortiment de 5%, n = 45 Lors de lécriture de larticle n=34, soit un risque de 4% Au 05/02/2008 n=359; r=35% Public Health Risk from the Avian H5N1 Influenza Epidemic Neil M. Ferguson, Christophe Fraser, Christl A. Donnelly, Azra C. Ghani, Roy M. Anderson 14 MAY 2004 VOL 304 SCIENCE

22 22 Surveillance de la taille des «clusters » des cas groupés Threshold size of the largest cluster expected by chance for a range of levels of human-to-human transmission, as quantified by the proportion of avian-to-human cases generating secondary cases (approximate R0 values are also shown). Anomalous behavior might be suspected if a cluster exceeds this threshold size. Note how the expected maximum cluster size increases cases accumulate. Public Health Risk from the Avian H5N1 Influenza Epidemic Neil M. Ferguson, Christophe Fraser, Christl A. Donnelly, Azra C. Ghani, Roy M. Anderson 14 MAY 2004 VOL 304 SCIENCE Ici, 2 cas de transmission inter-humaine possible: R 0 =0,06

23 23 Diversité génétique virale Les deux causes principales de la diversité génétique virale sont: les mutations (y compris les échanges génétiques) et la taille des populations. Quand les deux augmentent, le spectre des propriétés disponibles pour les descendants viraux en font autant. La taille des populations virales est dépendante de celle des populations dhôtes (animaux et hommes) et du territoire tissulaire dans lequel le virus peut se multiplier.

24 24 Démographie mondiale: taille des populations danimaux domestiques et dhommes/ interfaces Démographie humaine Chine: 1, (incl 66.7% rural pop.) Vietnam: Thaïlande: Pays-Bas: Démographie des volailles Pays-Bas : Chine: (source: FAO) 1980: 1.11 * : 2.42 * : 4.30 * : 4.89 * 10 9 Lumières vues de lespace

25 25 Conclusion Influenza aviaire = problème majeur de santé animale vs Grippe aviaire = zoonose mineure à ce jour Risque lié à la circulation chez lanimal Collaboration interdisciplinaire: OIE, FAO et OMS Risque réel mais non avéré Intérêt de la lutte aux lieux (possibles) démergence Coopération internationale: OMS (problèmes déchanges de souches: géopolitique, propriété intellectuelle …..) Plan de lutte nationaux pour Éviter la pandémie Retarder la pandémie Diminuer limpact sur la population Vaccination Quel vaccin, quel schéma (« prime-boost »?) à partir de quelle phase faire des stocks, vacciner etc….) Antiviraux Résistance? (leçons données par les virus A(H1N1) humains saisonniers actuels en Europe?)

26 26 ……….. au SRAS De la grippe …….

27 27 Réservoir animal/ +/- espèce intermédiaire (Re-) Introduction Dun virus nouveau Introduction Diffusion Clusters de cas sporadiques Foyers locaux primaires Cas sporadiques Au sein dune zone géographique Dune zone à une autre par contiguité Diffusion à distance: avions, bateaux …… Amplification Régression Milieu indemne Foyers secondaires Progression géométrique Du nombre de cas Index cas Individus sensibles Genèse et phases des épidémies

28 28 Phase dintroduction Province de Canton : pour la période du 16 novembre 2002 au 9 février 2003: 305 cas de syndromes respiratoires aigus dont cinq étaient décédés. En date du 12 février 2003, aucun virus grippal n'avait été isolé ou seulement détecté de ces 305 cas rapportés dans 6 municipalités du Guangdong: Foshan, Guangzhou, Heyuan, Jiangmen, Shenzhen A la mi-février 2003, aucun nouveau cas n'était plus officiellement observé à Foshan, Heyuan et Zhongshan et le nombre de nouveaux cas étaient en diminution à Guangzhou, Jiangmen et Shenzhen. Source: organisation modiale de la santé, complété

29 29 Les trois étapes de lépidémie de pneumopathie atypique avant sa « mondialisation » Émergence du virus du SRAS chez lhomme Premiers « supercontaminateurs » Mondialisation The Chinese SARS Molecular Epidemiology Consortium, Molecular Evolution of the SARS Coronavirus During the Course of the SARS Epidemic in China SCIENCE VOL MARCH 2004, p

30 30 Découverte et description dun nouveau virus The Chinese SARS Molecular Epidemiology Consortium, Molecular Evolution of the SARS Coronavirus During the Course of the SARS Epidemic in China SCIENCE VOL MARCH 2004, p

31 31 Animaux Shenzhen Souche référence Phase précoce Un patient de la même salle dhôpital possédait des virus des deux génotypes Phase tardive Phase moyenne Evolution de la composition du génome viral isolé ou détecté chez les patients au cours de lépidémie de SRAS en 2002/2003 The Chinese SARS Molecular Epidemiology Consortium, Molecular Evolution of the SARS Coronavirus During the Course of the SARS Epidemic in China SCIENCE VOL MARCH 2004, p

32 32 Phase de diffusion internationale Bangkok Cas K PARIS Cas PCas C Cas M Cas B MMWR Weekly March 28, 2003 / 52(12); , complété

33 33 Évolution du génome viral Le taux de mutation neutre pour le CoV du SRAS pendant lépidémie a été: presque constant Estimé à Exp6 (2, ) nt – 1 jour – 1. Ceci est une valeur comparable à celles trouvées pour les virus à ARN connus et est le tiers de celle estimée pour les virus de limmunodéficience humaine (VIH). Au contraire, le taux de mutations non synonymes a été: variable selon les trois phases de lépidémie Une analyse par paires du ratio Ka/Ks pour les génotypes représentés dans chaque groupe montre que le ratio Ka/Ks moyen était plus grand pendant la phase précoce que pendant la phase intermédiaire dont le ration Ka/Ks moyen était supérieur à celui de la phase tardive, lui même inférieur à 1. Ceci suggère que des pressions dadaptation se sont opérées sur le génome du CoV du SRAS qui sest ensuite stabilisé en donnant naissance à une génotype dominant. The Chinese SARS Molecular Epidemiology Consortium, Molecular Evolution of the SARS Coronavirus During the Course of the SARS Epidemic in China SCIENCE VOL MARCH 2004, p

34 34 Évolution du génome viral Les domaines prédits de la protéine S impliqués dans la reconnaissance du récepteur sur lhôte et dans linternalisation sont les domaines qui ont subi le plus de changement dacides aminés. Entre les séquences des CoV des civettes palmistes (SZ3 or SZ16) et chacune des CoV humain, le ratio des changements nonsynonymes vs synonymes (Ka/Ks) pour le gène S était toujours plus grand que 1, indiquant une pression de sélection positive. Les données indiquent que le gène S a subi des pressions de sélection positives plus fortes au début puis des sélections de purification avant de se stabiliser. The Chinese SARS Molecular Epidemiology Consortium, Molecular Evolution of the SARS Coronavirus During the Course of the SARS Epidemic in China SCIENCE VOL MARCH 2004, p Konrad Stadler et al., SARS Beginning to understand a new virus, NATURE REVIEWS | MICROBIOLOGY Volume 1 | Ddecmber 2003, p

35 35 Estimation de la date de lancêtre commun le plus récdent des souches virales disponibles: Sur la base du taux de mutation neutres cette date peut être estimée vers la mi novembre 2002 (IC 95% : début juin 2002 – fin décembre 2002). Ce résultat est cohérent avec la date de début de maladie le 16 novembre 2002 pour le cas index le plus précoce connu (Foshan) Ce résultat conforte les résultats obtenus sur les génotypes qui suggèrent que les génotypes des phases précoce, moyenne et tardive représentent différent stades de lévolution virale du même lignage. Il y a une remarquable corrélation entre les clusters trouvés sur les bases des analyses moléculaires et les groupements épidémiologiques des génotypes au travers de lépidémie. En retraçant lévolution moléculaire du CoV du SRAS en Chine, il semble que lépidémie a commencé et sest terminée par des évènements de délétion, accompagnées par une décélération des mutations non synonymes et par un génotype qui a prédominé pendant toute la phase tardive de lépidémie. Évolution du génome viral: date de lintroduction du virus chez lhomme The Chinese SARS Molecular Epidemiology Consortium, Molecular Evolution of the SARS Coronavirus During the Course of the SARS Epidemic in China SCIENCE VOL MARCH 2004, p

36 36 Origine du Coronavirus du SRAS Résultats des recherches virologiques et sérologiques pratiquées sur des animaux prélevés sur le marché de détail danimaux vivants de Shenzhen (Y. Guan et al., 2003) Animaux: N=25 HPC, Civette palmiste de lHimalaya(Paguma larvata) -> 6 (24%) – 6 / 100% / 86%; HB, Blaireau à collier (Arctonyx collaris) -> 3 (12%) – 1/ 33% /14%; RD, Chien viverrin (Nyctereutes procyonoides) -> 1 (4%) - 0; B, Castor (Castor fiber) -> 3 (12%) - 0; CM, Muntjac chinois (Muntiacus reevesi) -> 2 (8%) - 0; DC, Chat domestique (Felis catus) -> 4 (16%) - 0; CH, Lièvre chinois (Lepus sinensis) -> 4 (16%) - 0; CFB, Blaireau furet chinois (Melogale moschata) -> 2 (8%) - 0 Y. Guan et al., Isolation and Characterization of Viruses Related to the SARS Coronavirus from Animals in Southern China, / 4 September 2003 / Page 1/ /science

37 37 Origine du coronavirus du SARS Différence de 14 Nt sur tout le génome Différence de 43 à 57 Nt sur tout le génome Différence de 18 Nt sur tout le génome Séquençage du génome viral des coronavirus apparentés au SARS CoV détectés chez lhomme et lanimal et comparaisons (Y. Guan et al., 2003) Y. Guan et al., Isolation and Characterization of Viruses Related to the SARS Coronavirus from Animals in Southern China, / 4 September 2003 / Page 1/ /science

38 38 ? -Pas danticorps avant SARS -Anticorps chez marchands danimaux sauvages sur les marchés de Canton (40%), chez abatteurs de ces animaux (20%). Peu ou pas chez vendeurs de fruits et légumes (5%) ou chez autres (0%°) Origine du coronavirus du SARS Y. Guan et al., Isolation and Characterization of Viruses Related to the SARS Coronavirus from Animals in Southern China, / 4 September 2003 / Page 1/ /science

39 39 Nouvelle émergence fin 2003? Ville de Canton (Guangzhou, Province du Guangdong, Chine): 20 décembre 2003, hospitalisation dun patient index tombé malade le 16 du mois. Prélèvement le 22/12 Détection du CoV du SRAS et séquençage du gène codant la protéine S Analyse phylogénique en comparaison avec les séquences de virus humains et animaux connus y compris des virus de civet détectés/isolés fin 2003: le virus de fin 2003 est plus proche des virus de civette que de nimporte quel virus humain connu jusque là et détectés au cours de lépidémie précédente. Ce nouveau cas et le virus associé offre un argument supplémentaire pour une origine animale du coronavirus du SRAS.

40 40 Phylogenetic analysis of chymotrypsin-like protease (3CLpro), RNA-dependent RNA polymerase (Pol), spike (S), and nucleocapsid (N) of bat-SARS-CoV Bootstrap values were calculated from 1,000 trees. Included for analysis were 306, 932, 1242, and 421 amino acid positions in 3CLpro, Pol, S, and N, respectively. The scale bar indicates the estimated number of substitutions per 10 amino acids. PEDV, porcine epidemic PNAS, 2005 Susanna K. P. Lau*§, Patrick C. Y. Woo*§, Kenneth S. M. Li*, Yi Huang*, Hoi-Wah Tsoi*, Beatrice H. L. Wong*, Samson S. Y. Wong*, Suet-Yi Leung¶, Kwok-Hung Chan*, and Kwok-Yung Yuen*§ Severe acute respiratory syndrome coronavirus-like virus in Chinese horseshoe bats

41 41 Evolutionary Insights into the Ecology of Coronaviruses J. Virol, D. Vijaykrishna, G. J. D. Smith, J. X. Zhang, J. S. M. Peiris, H. Chen, and Y. Guan*

42 42 Evolutionary Insights into the Ecology of Coronaviruses J. Virol, D. Vijaykrishna, G. J. D. Smith, J. X. Zhang, J. S. M. Peiris, H. Chen, and Y. Guan*


Télécharger ppt "1 De la grippe au SRAS, la plasticité génétique virale est facteur d'émergence Visioconférence, organisée par le CCSTVN, l'Institut Pasteur et l'AUF mardi."

Présentations similaires


Annonces Google