Virus émergents : que voit le virologue à l’horizon ? Science & Santé N°17 Novembre-Décembre 2013 Manuel Schibler Laboratoire de virologie

Qu’y aura-t-il après Ebola?

Chapitres choisis Définitions Les virus: subtils et versatiles Passé récent FHV: à part Ebola Perspectives Géographie!

Virus émergents… C’est quoi? Notion de nouveauté Virus nouveau: introduit chez l’humain à partir d’un animal (MERS-CoV) nouveau variant (H1N1) Ancien qui « réapparaît » (polio)  ré-émergent! Nouvelle région géographique (West Nile) Mieux détecté! Augmentation de la propagation d’une infection virale: récente, ou potentielle (dans un avenir proche) Notion de potentiel d’épidémie/pandémie Population non immune Zoonoses, virus ARN

“infections that have newly appeared in a population or have existed previously but are rapidly increasing in incidence or geographic range” Morens DM et al. Nature. 2004 Jul 8;430(6996):242-9

Facteurs d’émergence

Des virus versatiles: variétés et variabilité ViralZone

Mécanismes de variabilité Mutations ponctuelles Recombinaison Réassortiment

Virus émergents: de 1997 à 2013 25 novembre 2015 Science & Santé N°17 Novembre-Décembre 2013

2013-2015

2013-2015: mais encore… Zika, el nuevo virus que amenaza a America Latina

Zika en octobre 2015 CDC

Chikungunya: détecté pour la première fois dans en amérique (caraïbes) en 2013 Continent infesté par les moustiques Aedes aegypti et Aedes albopictus Virus CHIK, DEN et Zika: mêmes vecteurs même répartition mêmes symptômes…

Fièvres hémorragiques virales: 4 familles de virus ARN Arenavirus Lassa Machupo: fièvre hémorragique bolivienne Junin: fièvre hémorragique argentine Sabia: fièvre hémorragique brésilienne Guanarito: fièvre hémorragique vénézuélienne Lujo: fièvre hémorragique de Lujo White water Filovirus: Ebola Marburg Bunyavirus: fièvre hémorragique de Crimée-Congo (Nairovirus) Fièvre de la vallée du Rift (Phlebovirus) fièvre hémorragique à hantavirus avec syndrome rénal (FHSR): Virus Hantaan Dobrava-Belgrade Virus Saaremaa Virus Séoul Puumala Flavivirus: Dengue Fièvre jaune Omsk Kyasanur

Grard G et al. PLoS Pathog. 2012 Sep;8(9):e1002924. 

Fièvres hémorragiques virales en 2005 Fisher-Hoch SP. Br Med Bull. 2005 Dec 22;73-74:123-37.

FHV: clinique Arenavirus (Lassa) Filovirus (Ebola, Marburg) Bunyavirus (Crimée-Congo) Flavivirus (Dengue) 80% des cas: Paucisympt. 20% des cas: Hémorragies (oculaires, gingivales, épistaxis) Détresse respiratoire Vomissements Oedème facial Douleur thor. Encéphalite Choc… Décès (1%) État grippal Syndrome gastro-intestinal Maladie sévère: MOF, choc, hémorragies… Décès (50%) Céphalées Fièvre Arthralgies Epigastralgies Vomissements Conj. Injectées Ictère Hémorragies… Décès (5%) Asymptomatique, fièvre Forte fièvre, soutenue, Céphalées sévères, Myalgies/arthralgies, Rash maculopap. Pétéchies Dengue sévère: MOF Décès (<1%)

Modes de transmission des FHV (un peu d’hygiène hospitalière!) Arenavirus (Lassa) Filovirus (Ebola, Marburg) Bunyavirus (Crimée-Congo) Flavivirus (Dengue) Rats (urine) Transmission interhumaine: fluides corporels (contact étroit) Chauve-souris, chimpanzé, gorille, autre? fluides corporels Piqûre de tique, bétail infecté Moustique!

Perspectives: prévisions impossibles  Évènement sporadique (accident): Facteurs écologiques, démographiques, culturels Franchissement de la barrière d’espèce  Adaptation virale  Quoi? Quand? Où?

Perspectives: outils Centres de surveillance: OMS, CDC, NIH, eCDC,… Technologies diagnostiques Séquençage à haut débit: découverte de nouveaux virus ou nouveaux variants Recherche: physiopathologie, diagnostic, traitements, vaccins

Merci pour votre attention!

Bonus slides

Virus Family Disease (Virus) Natural Distribution Usual Source of Human Infection Incubation (Days) Arenaviridae   Arenavirus Lassa fever Africa Rodent 5-16 Argentine HF (Junin) South America 7-14 Bolivian HF (Machupo) 9-15 Brazilian HF (Sabia) Venezuelan HF (Guanarito) Bunyaviridae Phlebovirus Rift Valley fever Mosquito 2-5 Nairovirus Crimean-Congo HF Europe, Asia, Africa Tick 3-12 Hantavirus Hemorrhagic fever with renal syndrome, hantavirus pulmonary syndrome Asia, Europe, worldwide 9-35 Filoviridae Filovirus Marburg and Ebola Fruit bat 3-16 Flaviviridae Flavivirus Yellow fever Tropical Africa, South America 3-6 Dengue HF Asia, Americas, Africa Unknown for dengue HF, 3-5 for dengue

Characteristics of Hemorrhagic Fever Viruses Familya Agents Characteristics Filoviridaeb —Ebola virus     ~Five species (Zaire, Sudan, Cote d'Ivoire, Reston, and Bundibugyo) with varying degrees of antigenic cross-reactivityc —Marburg virus     ~Virus strains primarily fall into one major clade, with less genetic diversity than Ebola virus     ~No serologic cross-reactivity with Ebola virus, which is classified in a separate genus —Origin of family and genus names from Latin "filo" for "thread" —Filamentous virions, 80 nm in diameter with variable length (although basic length of replicative form for Ebola is 970 nm and for Marburg 790 nm) —Genome contains single-stranded nonsegmented RNA (negative sense)  —Size: 19 kbp  —Pleomorphic morphology may occur: branched, circular, "6" or "U"-shaped —50-nm nucleocapsid surrounded by spike-studded membrane —Transmembrane spike glycoprotein antigenically distinct for each species —In infected patients, Ebola virus produces large amounts of a secreted nonstructural glycoprotein with unknown function, encoded in 2 reading frames and joined during transcriptional editing as homodimerd Arenaviridaee —Old World arenaviruses:      ~Lassa virus —New World arenaviruses that cause disease in humans:      ~Junin virus (Argentine hemorrhagic fever)      ~Machupo virus (Bolivian hemorrhagic fever)     ~Chapare virus (also found in Bolivia)      ~Guanarito virus (Venezuelan hemorrhagic fever)      ~Sabia virus (Brazilian hemorrhagic fever)      ~Whitewater Arroyo virus (found in North America) —Origin of family and genus names from Latin "arenosos" for "sandy" —Spherical or pleomorphic virions, generally 110-130 nm in diameter (may range from 50-300 nm) —Genome contains single-stranded RNA with 2 segments (both ambisense)  —Size: 11 kbp —Viral particles contain host ribosomes, which appear as dense granules 20–25 nm in diameter and give viruses "sandy" appearance  —Distinct club-shaped or spike projections on viral envelope composed of glycoproteins —Epitopes mediating antibody-complement cell lysis and neutralization localized on envelope glycoproteins —Lassa fever viruses exhibit 4 genetic lineages (3 in Nigeria and 1 in Guinea, Liberia, and Sierra Leone)f Bunyaviridaeg —Phlebovirus (includes Rift Valley fever virus)  —Nairovirus (includes Crimean-Congo hemorrhagic fever virus)  —Hantavirus (includes Sin Nombre virus [SNV] and agents that cause hemorrhagic fever with renal syndrome) —Spherical to slightly pleomorphic virions, 80-120 nm in diameter —Genome contains single-stranded RNA with 3 segments (S, M, and L; all negative-sense) that code for no more than 6 proteins (including a nucleoprotein, 2 glycosylated proteins [G1 and G2], and a viral polymerase)  —Size: 11-19 kpb —Genetic reassortment is facilitated by segmented genome and has been demonstrated to occur between genera —G1 and G2 proteins are hemagglutinins and targets for virus neutralization  —Filamentous nucleocapsid, helical symmetry Flaviviridaeh —Yellow fever virus —Kyasanur Forest disease virus     ~Alkhumra virus (identified in Saudi Arabia in 1995; considered a variant of Kyasanur Forest disease virus)     ~Nanjianyin virus (identified in China; considered a variant of Kyasanur Forest disease virus) —Omsk hemorrhagic fever virus —Dengue virus (primary infection rarely causes hemorrhagic fever) —Origin of family name from Latin "flavus" for "yellow" (yellow fever virus) —Isometric virions, 40-50 nm in diameter —Single-stranded nonsegmented RNA (positive-sense)  —Size: 10-12 kbp  —Virions covered with surface projections composed of M (membrane) and E (envelope) glycoproteins —E glycoproteins involved in cell attachment, endosomal membrane fusion; serve as target for neutralizing antibody and hemagglutination

Famille Genre Virus Maladie Réservoir Flaviviridae Flavivirus Amaril Dengue 1,2,3,4 Fièvre jaune Dengue Bunyaviridae Phlebovirus Nairovirus Hantavirus Rift Congo-Crimée Hantaan Séoul Puumala Sin Nombre Fièvre de la vallée du Rift Fièvre hémorragique Congo-Crimée Fièvre hémorragique à syndrome rénal Fièvre hémorragique à syndrome rénal Fièvre hémorragique à syndrome rénal Syndrome pulmonaire à Hantavirus Apodemus Rattus rattus Clethrionomys Peromyscus Arenaviridae Arenavirus Lassa Junin Machupo Guanarito Sabia Fièvre hémorragique de Lassa Fièvre hémorragique d'Argentine Fièvre hémorragique de Bolivie Fièvre hémorragique vénézuélienne Fièvre hémorragique du Brésil Mastomys Calomys Calomys Sigmodon alstoni et Zygodontomys brevicauda' Filoviridae Filovirus Ebola Z,S,R,CI Marburg maladie à virus Ebola Virus Marburg

Arenavirus Fehling SK et al. Viruses 2012, 4(11), 2973-3011