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Omicron, Delta... comprendre les variants en 7 questions

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modélisation des principaux variants du Covid-19
modélisation des principaux variants du Covid-19
© Getty - Andriy Onufriyenko

Qu'est-ce qu'un variant ? Comment le virus SARS-Cov-2 mute-t-il ? Qu'a de particulier le variant Omicron ? Et les vaccins seront-ils encore efficaces ? Voici quelques réponses aux questions que vous vous posez sur les variants du coronavirus.

Les variants semblent pulluler. Depuis l'hiver dernier, les mutations du SARS-Cov-2 se suivent et des variants aux noms barbares, finalement affublés d'une lettre grecque, sont cités à l'envi. Mais que signifient au juste ces mutations que les scientifiques surveillent de près ? On vous explique tout. 

Qu’est-ce qu’un variant ?

A l’instar de tous les virus, le coronavirus Sars-Cov-2 se réplique. Pour cela, il doit réaliser une copie de la longue séquence ARN de 30 000 nucléotides (chacun d’entre eux est symbolisé par les symboles A, U, G ou C) qui constitue son patrimoine génétique. Mais il arrive que des erreurs se produisent lors de la copie : une lettre peut être remplacée par une autre (substitution), effacée (délétion) ou encore ajoutée (insertion). C’est ce que l’on appelle une mutation.

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Si les mutations semblent être apparues tardivement au cours de cette pandémie, c'est parce que le Sars-Cov-2 est équipé d’un système de correction des erreurs qui a ralenti la vitesse à laquelle celles-ci se sont produites. Dans l’immense majorité des cas, ces mutations aléatoires n’ont d’ailleurs pas d’effet majeur sur le virus, elles sont inutiles pour lui, voire néfastes. Mais il arrive que ces mutations modifient les protéines qui influent sur sa capacité de transmission, sa vitesse de réplication ou encore ses capacités à contourner notre système immunitaire. Dans ces cas précis, le virus ayant bénéficié de ces mutations est alors avantagé : il est plus efficace que la version “classique” du Sars-Cov-2 et se répand plus facilement dans la population. 

En fonction des types de mutations, les scientifiques peuvent reconstituer un arbre de l'évolution du SARS-CoV-2. D’après une étude publiée dans Annals of Surgery début novembre [en anglais], dans chaque branche de cet arbre, deux mutations par mois apparaissent. Un rythme deux fois moins rapide que celui de la grippe, et quatre fois moins élevé que celui du VIH.

Les variants sont, selon le Centre pour le contrôle et la prévention des maladies aux Etats-Unis, triés en trois catégories : 

  • Les variants d'intérêt (variant of Interest) se caractérisent par des marqueurs génétiques pouvant affecter la transmission du virus, son diagnostic, son traitement ou encore la réponse immunitaire ; des preuves que ces variants sont à l'origine d'une augmentation du nombre de cas ou de clusters ; une diffusion qui se limite à un seul pays.
  • Les variants préoccupants (variant of Concern) reprennent les caractéristiques précédentes mais s'y ajoutent : les preuves d'un impact sur les diagnostics, les traitements et les vaccins ; les preuves d'une résistance accrue à certains traitements, les preuves d'une diminution significative de la neutralisation du virus par les anticorps générés lors d'une infection ou d'une vaccination précédente ; les preuves de la réduction de la protection induite par le vaccin contre les maladies graves ; les preuves d'une transmissibilité accrue.
  • Les variants à haut risque (variant of High Consequence) - qui n'ont pas encore été détectés dans le cas du SARS-Cov-2 - incluent les spécificités des variants préoccupants. Cependant il faut y ajouter : l'impact sur les contre-mesures médicales, l'échec des diagnostics, une réduction significative de l'effet des vaccins, une résistance plus élevée aux traitements thérapeutiques, et enfin des cas de maladies plus graves, avec un nombre d'hospitalisations accrues.

Qu’est-ce que le variant Omicron ?

Détecté pour la première fois à la mi-novembre 2021 au Botswana puis en Afrique du Sud, le variant Omicron a été signalé le 24 novembre dernier à l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Il est trop tôt encore pour assurer qu’il a pour origine l’un de ces pays. Les autorités allemandes ont par exemple fait savoir qu’elles avaient détecté des traces du variant Omicron en Europe dès le 19 novembre. Il a été nommé B.1.1.529 dans la base de données de référence GISAID ou encore VUI-21NOV-01 (pour Variant Under Investigation, détecté en novembre 2021), avant que l’OMS ne simplifie son nom en le désignant par la lettre grecque “Omicron”. 

Ce qui fait la spécificité du variant Omicron, c'est son nombre très élevé de mutations. Il a en effet subi cinquante mutations par rapport à la version “classique” du Sars-Cov-2. Surtout, 30 de ces mutations, ainsi que 3 déplétions (perte de matériel génétique) et une insertion interviennent sur le gène codant la protéine spike. C’est cette même protéine qui se lie au récepteur cellulaire ACE2 pour pénétrer l’organisme, et celle qui est ciblée par les différents vaccins. 

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Le variant Omicron est-il plus dangereux ?

L’important nombre de mutations qui touchent directement la protéine spike inquiète les autorités scientifiques : certaines mutations pourraient neutraliser les anticorps et donc limiter les effets du vaccin. Elles s’ajoutent à d’autres mutations, déjà observées dans les variants Beta et Delta qui sont quant à elles associées à une transmissibilité accrue.

De fait, le variant Omicron est très rapidement devenu majoritaire en France. Fin décembre, il représentait plus de 60 % des nouvelles contaminations selon Santé Publique France. Des résultats qui s’expliquent par une contagiosité accrue : le ministre de la santé Olivier Véran a ainsi affirmé lors d’une conférence de presse que ce variant est “au moins trois fois plus contagieux” que Delta. Le 29 décembre dernier, plus de 200 000 contaminations ont ainsi été recensées en l’espace de 24h. 

Avec un tel taux de contagion, les services hospitaliers auraient rapidement pu être débordés si le variant Omicron avait été aussi mortel que le variant Delta. Heureusement, selon une étude menée par l’UK Health Security Agency et publiée le 31 décembre dernier, une personne contaminée par le variant Omicron aurait 50 à 70 % moins de risques d’être hospitalisée que si elle avait été infectée par le variant Delta. Selon une seconde étude publiée le 17 décembre dernier par l’Université de Cambridge, l’infectivité des cellules pulmonaires serait moindre par le variant Omicron : en cause, une baisse de sa capacité de réplication, celle-là même qui lui permet d’être moins facilement détecté par l’organisme, et donc d’être plus contagieux.

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Comment se créent les variants ?

Les variants, on l’a vu, se créent lors de la réplication du virus dans l’organisme et lorsqu’une mutation apparaît. Il n’y a donc pas d’origine “précise” d’un variant.

Les chercheurs étudient cependant l’hypothèse que les personnes immuno-déprimées puissent présenter un terrain plus propice au développement de ces mutations. Ces malades étant sujets à des contaminations plus longues, la population virale se réplique plus longuement et peut donc permettre au virus d’acquérir une plus grande diversité génétique. 

“Il y a des hypothèses qui sont discutées, explorées, expliquait dès janvier 2021 Etienne Simon-Lorière, virologue et responsable de l’unité Génomique évolutive des virus à ARN à l’Institut Pasteur, dans La Méthode scientifique. [...] Ce  variant aurait pu évoluer dans l'organisme d'une personne immunodéprimée, où un nombre plus grand de mutations que ce qu'on attend en moyenne aurait pu se fixer dans le génome, puisqu'il n'y avait pas de défenses immunitaires pour contrer le virus.”

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Combien y a-t-il de variants ?

Chaque mutation étant à l’origine d’un variant différent, il existe des milliers de variants. En termes de nomenclature, chaque type mutation donne lieu à un nom spécifique. Un système établi par l’université d’Oxford permet d'ailleurs de décrire les relations, au fil des mutations, entre les différentes lignées de Sars-CoV-2 et leurs "descendants" évolutifs.

Tous les variants sont qualifiés par un nom précis dans le cadre des recherches scientifiques. La communauté scientifique cherche à établir une nomenclature idéale et, entre-temps, plusieurs systèmes de dénominations coexistent. En mai 2021, pour simplifier leur dénomination et éviter toute stigmatisation en les associant à des zones géographiques, l'OMS a décidé de nommer les variants préoccupants par une lettre grecque. 

Un coup d’œil au tableau de l’Initiative mondiale sur le partage des données sur la grippe aviaire (GISAID) qui référence différents types de mutations permet de se faire une idée de l’ampleur du sujet : 

L’arbre phylogénétique du Sars-Cov-2 du GISAID référençant les différentes mutations
L’arbre phylogénétique du Sars-Cov-2 du GISAID référençant les différentes mutations
- GISAID
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En France, les variants ont pris le pas sur la forme classique du Covid-19, a annoncé le ministre de la Santé Olivier Véran lors de sa conférence de presse du 25 mars 2021, les jugeant à la fois "plus contagieux" et "plus dangereux".

Cinq variants sont particulièrement surveillés, notamment parce qu'ils diminuent l'efficacité vaccinale en cas de dose unique : 

  • Le variant Alpha, ou variant anglais, ou VOC2020, ou B.1.1.7, ou 20I/501Y.V1

Détecté pour la première fois au Royaume-Uni en octobre 2020, ce variant contient 17 mutations, dont 8 affectent la protéine spike. C'est cette protéine spike qui est utile au coronavirus pour se greffer aux récepteurs ACE2, qui permettent au virus d’infecter l’être humain. C’est notamment sur la reconnaissance de cette protéine par notre organisme que reposent les vaccins.  

Le variant anglais est connu pour être à l’origine d’une contagiosité accrue, à hauteur de  29 % de plus que la souche initiale.

  • Le variant Beta, ou variant sud-africain, ou B.1.351, ou 20H/501Y.V2

Ce variant a été découvert dès août 2020 en Afrique du Sud. Huit de ses mutations affectent également la fameuse protéine spike, dont la mutation N501Y, mais également les mutations E484K et K417N. 

Le variant sud-africain se distingue par une plus haute contagiosité (+ 25 % par rapport à la souche initiale), sans pour autant être plus mortel que le coronavirus classique. 

  • Le variant Gamma, ou variant brésilien, ou 20J/501Y.V3

Il existe deux variants brésiliens, nommés P1 et P2. Ils présentent les mutations E484K et N501Y sur la protéine spike. Ce variant est hautement contagieux (+ 38 % par rapport à la souche initiale). Il touche également une population plus jeune qu’à l’accoutumée . 

  • Le variant Delta, ou variant indien, ou B.1.617

Le variant dominant en France au 25 novembre 2021 est le variant Delta :  "Le variant Delta représentait 99,6% des virus séquencés sur les prélèvements interprétables de la dernière enquête Flash (du 1er au 5 novembre 2021)" selon Santé Publique France.

Ce variant résulte de quinze mutations. Découvert en octobre 2020 dans le centre de l'Inde, ce variant est rapidement devenu responsable d'une flambée épidémique et est classé VOC (variant préoccupant).

Il a pour particularité d'être bien plus transmissible que le virus classique (+ 97 % par rapport à la souche initiale), d'où sa prépondérance dans les contaminations actuelles. Pour autant, les données actuelles ne montrent pas de durée d'infectiosité supérieure du variant Delta par rapport aux autres virus circulant.

En septembre dernier, Santé publique France indiquait à propos du variant Delta  : "Les données disponibles indiquent clairement une transmissibilité accrue de Delta et une augmentation du taux de reproduction de base (R0) par rapport aux souches virales de référence et aux autres VOC. Ce variant semble également associé à une augmentation du risque d’hospitalisation, voire de formes sévères. Il a également un impact plus important en termes d’échappement à la vaccination par rapport à Alpha, particulièrement lors d’un schéma vaccinal incomplet. L’efficacité vaccinale après 2 doses demeure élevée vis-à-vis des formes symptomatiques, et très élevée pour prévenir le risque de formes graves. Enfin, des données anglaises indiquent un risque accru de réinfection par Delta par rapport à Alpha."

La sous-lignée B.1.617.1 est nommée variant Kappa.

  • Le variant Omicron ou B.1.1.529

Signalé pour la première fois à l'OMS par l'Afrique du Sud le 24 novembre 2021, le nombre élevé de mutations du variant Omicron (plus de 50, voir ci-dessus) a conduit l'OMS à le classer comme "préoccupant" ou "VOC", ce qui signifie qu'il est surveillé pour des risques de transmissibilité accrue, de virulence accrue et d'une diminution de l'efficacité des mesures de santé publiques.

Les variants sont-ils plus dangereux ? 

Souvent plus contagieux, les variants sont mathématiquement plus mortels, puisqu’ils touchent plus de monde. Sont-ils pour autant plus dangereux ? C’est, dans l’ensemble, le cas pour les “variants préoccupants”.

Une étude, parue au Canada en octobre 2021 et menée sur 212 326 personnes entre février et juin 2021, a conclu que les variants étaient en moyenne plus létaux que la version classique du Sars-Cov-2, relève le site Futura Science. Pour les variants Alpha, Bêta et Gamma, les risques d'hospitalisation, d'admission aux urgences et de décès sont accrus de respectivement de 52 %, 89 % et 51 %. Concernant le variant Delta, ces chiffres grimpent à 108 %, 235 % et 133 %. Des chiffres amoindris dans les faits par l'efficacité des vaccins.

Si les autorités scientifiques sont très attentives à toutes les mutations qui concernent la protéine spike, qui joue un rôle clé dans l’élaboration des vaccins, ils s’attardent particulièrement sur celles qui jouent un rôle conséquent dans l’échappement immunitaire, c'est-à-dire dans la diminution de la capacité de neutralisation des anticorps. C'est par exemple le cas de la mutation E484K, qu’on retrouve dans les variants brésilien et sud-africain. 

Du côté du variant Omicron, les chercheurs s'attardent sur quatre mutations (E484A, G446S, K417N et Q493R) qui pourraient aider le variant à contourner la protection immunitaire conférée par une infection antérieure ou par la vaccination. Dans l'immédiat, le variant est jugé moins dangereux que le variant Delta par exemple... mais au regard de sa plus haute contagiosité, il touche bien plus de monde que ses prédécesseurs.

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Les vaccins sont-ils moins efficaces face aux variants ? 

Si les scientifiques sont si attentifs aux mutations qui entourent la protéine spike, c’est bien parce qu’elle est essentielle dans le rôle des vaccins. Pour schématiser, les vaccins entraînent le corps à reconnaître et à combattre cette protéine qui fonctionne comme une clé pour le virus. Si elle est trop modifiée par les différentes mutations, les vaccins pourraient devenir inefficaces. 

Les vaccins entraînent une réponse qui cible différentes régions de la protéine spike, empêchant ainsi les mutations de rendre les anticorps générés par le vaccin totalement inopérants. Dans le cas des précédents variants, les vaccins ont continué à être efficaces à hauteur de 90 %. 

Les vaccins semblent un peu moins efficaces pour protéger du variant Omicron que de ses prédécesseurs, notamment en ce qui concerne les contaminations. Dans un avis du 16 décembre, le Conseil scientifique précisait de son côté ainsi que_, "la protection 6 mois après deux doses de vaccin ARN messager a été estimée par modélisation à 40% contre l'infection symptomatique, et 80% contre la maladie sévère. Une dose de rappel avec un ARN messager augmenterait cette protection à 86% contre l'infection symptomatique, et 98% contre les formes sévères"._

L'OMS a cependant fait savoir qu'elle envisage de modifier la composition du vaccin pour le rendre plus efficace. Dans Le Journal des Sciences du 30 novembre 2021, Natacha Triou rappelait ainsi que Moderna pensait pouvoir mettre à jour son vaccin pour début 2022, tandis que l’entreprise Pfizer-BioNTech assurait de son côté que "les laboratoires ont pris des mesures il y a des mois pour pouvoir adapter leur vaccin à ARNm dans les six semaines".