Coronavirus

Orthocoronavirinae

Orthocoronavirinæ

Virions de SARS-CoV.

Classification

Type	Virus
Domaine	Riboviria
Règne	Orthornavirae
Embranchement	Pisuviricota
Classe	Pisoniviricetes
Ordre	Nidovirales
Sous-ordre	Cornidovirineae
Famille	Coronaviridae

Sous-famille

Orthocoronavirinæ
ICTV

Genres de rang inférieur

• Alphacoronavirus
• Betacoronavirus
• Gammacoronavirus
• Deltacoronavirus

SARS-CoV-2 3D virion

Les coronavirus (CoV) sont des virus qui constituent la sous-famille Orthocoronavirinae de la famille Coronaviridae. Le nom « coronavirus », du latin signifiant « virus à couronne », est dû à l'apparence des virions sous un microscope électronique, avec une frange de grandes projections bulbeuses qui évoquent une couronne solaire.

Les coronavirus sont munis d'une enveloppe virale incluant une capside caractérisée par des protéines en forme de massue (appelées spicules). Ils ont un génome à ARN monocaténaire (c'est-à-dire à un seul brin), de sens positif (groupe IV de la classification Baltimore), de 26 à 32 kilobases (ce qui en fait les plus grands génomes parmi les virus à ARN). Ils se classent parmi les Nidovirales, ordre de virus produisant un jeu imbriqué d'ARNm sous-génomiques lors de l'infection. Des spicules, une enveloppe, membrane et capside contribuent à la structure d'ensemble de tous les coronavirus. Ils peuvent muter et se recombiner.

Les chauves-souris et les oiseaux, en tant que vertébrés volants à sang chaud, seraient les hôtes idéaux pour les coronavirus assurant l'évolution et la dissémination du coronavirus. Les coronavirus sont normalement spécifiques à un taxon animal comme hôte, mammifères ou oiseaux selon leur espèce ; mais ils peuvent parfois changer d'hôte à la suite d'une mutation. Leur transmission interhumaine se produit principalement par contacts étroits via des aérosols respiratoires générées par les éternuements, la toux ou la phonation. Plus de 500 types de coronavirus ont été isolées chez la chauve-souris et il existerait plus de 5 000 types de coronavirus.

Sept principaux coronavirus sont généralement cités comme pouvant contaminer l'humain. Un huitième a été identifié : le B814 (le premier coronavirus humain identifié), mais cette souche semble ne plus circuler.

Quatre coronavirus en circulation sont considérés comme sources d'infection bénignes : 229E, NL63, OC43 et HKU1. Ils seraient la cause de 15 à 30 % des rhumes courants.

Plus récemment ont été identifiés trois types de coronavirus responsables de graves pneumopathies :

• le SARS-CoV, agent pathogène du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) en 2002-2004 ;
• le MERS-CoV, celui du syndrome respiratoire du Moyen-Orient à partir de 2012 ;
• le SARS-CoV-2, celui de la maladie à coronavirus 2019 (Covid-19) apparue en Chine en 2019 et responsable d'une sévère pandémie depuis 2019.

Découverte, histoire

Illustration de la morphologie des coronavirus. Les péplomères, pointes virales en forme de massue ici colorées en rouge, créent l'apparence d'une couronne entourant le virion, lorsqu'ils sont vus au microscope électronique.

Les coronavirus existent probablement depuis au moins des centaines de millions d'années, mais du point de vue de l'épidémiologie et de l'histoire médicale et en tant que zoonose c'est au XXI^e siècle qu'ils ont pris de l'importance : « cinq des sept coronavirus humains ont été isolés au cours de ce siècle. Et malheureusement, les trois derniers sont entrés dans notre vie avec les craintes liées à une épidémie, une pandémie ou à la mort ».

C'est en 1930 aux États-Unis que la première maladie due à un coronavirus est observée, chez des volailles. L'année suivante, un médecin décrit dans un article la maladie qui cause une détresse respiratoire chez la poule et une diminution de la ponte et de la qualité des œufs. En 1937, l'agent infectieux, le virus de la bronchite infectieuse aviaire (IBV pour Infectious Bronchitis Virus) est isolé.^{[réf. nécessaire]}

En 1946, un autre coronavirus est identifié, le Coronavirus de la gastro-entérite transmissible porcine (TGEV). Indépendamment, en 1949 à New York et 1951 à Londres, deux équipes découvrent le virus de l'hépatite murine chez une souris paralysée.

En 1965, le premier coronavirus infectant l'être humain (la souche B814) est découvert. Et rapidement, d'autres suivent : 229E en 1966 et OC43 en 1967, qui sont la cause de rhumes plus ou moins graves selon les personnes. L'année suivante, ils sont observés au microscope électronique par June Almeida et David Tyrrell qui mettent en évidence leur structure en couronne. La relation est faite entre tous ces virus, et le terme de « coronavirus » est pour la première fois utilisé dans la revue Nature en 1968.

Épidémie du XXI^e siècle

Pandémie de Coronavirus

Le dernier coronavirus humain (ou récemment humanisé, très probablement à partir d'une ou plusieurs souches portées par des chauves-souris) semble avoir émergé à Wuhan en Chine en 2019 : le SARS-CoV-2. La maladie qu'il cause (Covid-19) a provoqué en quelques mois la première grande pandémie à coronavirus, caractérisée par un R₀ élevé (2,3 en moyenne d'après les estimations disponibles en avril 2020, mais qui semble pouvoir atteindre 5,7) ; avec un taux de létalité de 6,3 (très variable selon les âges et les contextes, pouvant parfois dépasser 15%).

Données de la pandémie de Sars-CoV-2 (depuis 2019)

  

Données de la pandémie de Covid-19 par pays et territoire
au 25 mai 2023

Lieux		Confirmés	Décès	Morts par million hab.	Population
	Monde	766 894 311	6 935 876	869	7 975 105 024
	Union européenne	184 155 515	1 232 780	2 738	450 146 793
	États-Unis	103 436 829	1 127 152	3 331	338 289 856
	Chine	99 261 812	121 144	84	1 425 887 360
	Inde	44 987 339	531 843	375	1 417 173 120
	France	39 010 097	163 437	2 528	67 813 000
	Allemagne	38 423 300	174 032	2 087	83 369 840
	Brésil	37 553 337	702 421	3 262	215 313 504
	Japon	33 803 572	74 694	602	123 951 696
	Corée du Sud	31 548 083	34 687	669	51 815 808
	Italie	25 842 595	190 242	3 222	59 037 472
	Royaume-Uni	24 611 066	225 852	3 345	67 508 936
	Russie	22 917 873	398 919	2 756	144 713 312
	Turquie	17 004 677	101 419	1 188	85 341 248
	Espagne	13 868 227	121 213	2 548	47 558 632
	Turkménistan	—	—	—	6 430 777
	Viêt Nam	11 602 738	43 203	440	98 186 856
	Australie	11 339 196	20 721	791	26 177 410
	Argentine	10 044 957	130 472	2 866	45 510 324
	Taïwan	9 970 937	17 672	739	23 893 396
	Pays-Bas	8 610 372	22 992	1 309	17 564 020
	Mexique	7 611 736	334 079	2 620	127 504 120
	Iran	7 611 138	146 230	1 651	88 550 568
	Indonésie	6 803 504	161 701	586	275 501 344
	Pologne	6 516 424	119 600	3 000	39 857 144
	Colombie	6 366 777	142 741	2 751	51 874 028
	Autriche	6 074 437	22 488	2 515	8 939 617
	Grèce	6 059 649	36 917	3 554	10 384 972
	Portugal	5 585 859	26 701	2 599	10 270 857
	Ukraine	5 549 708	112 315	2 828	39 701 744
	Chili	5 286 815	61 491	3 136	19 603 736
	Malaisie	5 094 448	37 070	1 092	33 938 216
	Israël	4 825 362	12 524	1 325	9 449 000
	Belgique	4 798 041	34 310	2 943	11 655 923
	Thaïlande	4 738 988	34 053	474	71 697 024
	Canada	4 669 364	52 301	1 360	38 454 328
	Tchéquie	4 641 759	42 796	4 078	10 493 990
	Pérou	4 505 860	220 561	6 477	34 049 588
	Suisse	4 404 916	14 012	1 603	8 740 471
	Philippines	4 127 628	66 466	575	115 559 008
	Afrique du Sud	4 072 533	102 595	1 712	59 893 884
	Danemark	3 413 431	8 673	1 474	5 882 259
	Roumanie	3 402 356	68 172	3 467	19 659 270
	Hong Kong	2 876 106	13 466	1 798	7 488 863
	Suède	2 709 041	24 274	2 300	10 549 349
	Serbie	2 540 323	18 047	2 626	6 871 547
	Irak	2 465 545	25 375	570	44 496 124
	Singapour	2 438 690	1 722	305	5 637 022
	Nouvelle-Zélande	2 295 559	2 893	557	5 185 289
	Hongrie	2 202 491	48 781	4 894	9 967 304
	Bangladesh	2 038 708	29 446	172	171 186 368
	Slovaquie	1 866 814	21 167	3 750	5 643 455
	Géorgie	1 842 046	17 070	4 558	3 744 385
	Jordanie	1 746 997	14 122	1 251	11 285 875
	Irlande	1 711 691	8 935	1 778	5 023 108
	Pakistan	1 580 631	30 656	129	235 824 864
	Kazakhstan	1 502 857	19 072	983	19 397 998
	Norvège	1 484 448	5 495	1 011	5 434 324
	Finlande	1 478 305	9 589	1 730	5 540 745
	Slovénie	1 344 104	9 364	4 417	2 119 843
	Lituanie	1 320 046	9 679	3 519	2 750 058
	Bulgarie	1 306 862	38 372	5 657	6 781 955
	Maroc	1 274 180	16 297	435	37 457 976
	Croatie	1 273 671	18 246	4 527	4 030 361
	Guatemala	1 251 086	20 199	1 131	17 843 914
	Liban	1 237 556	10 914	1 988	5 489 744
	Costa Rica	1 230 552	9 366	1 807	5 180 836
	Bolivie	1 198 404	22 383	1 831	12 224 114
	Tunisie	1 153 161	29 412	2 380	12 356 116
	Cuba	1 113 830	8 530	760	11 212 198
	Émirats arabes unis	1 066 641	2 349	248	9 441 138
	Équateur	1 061 766	36 019	2 000	18 001 002
	Panama	1 038 642	8 623	1 955	4 408 582
	Uruguay	1 037 893	7 625	2 227	3 422 796
	Mongolie	1 008 655	2 136	628	3 398 373
	Népal	1 003 307	12 031	393	30 547 586
	Biélorussie	994 037	7 118	746	9 534 956
	Lettonie	977 891	6 368	3 440	1 850 654
	Chypre du Nord	—	—	—	382 836
	Arabie saoudite	841 469	9 646	264	36 408 824
	Azerbaïdjan	831 735	10 272	991	10 358 078
	Paraguay	735 759	19 880	2 931	6 780 745
	Palestine (État)	703 228	5 708	1 087	5 250 076
	Bahreïn	696 614	1 536	1 043	1 472 237
	Sri Lanka	672 380	16 868	772	21 832 150
	Koweït	665 909	2 570	602	4 268 886
	République dominicaine	661 176	4 384	390	11 228 821
	Chypre	660 854	1 364	1 522	896 007
	Birmanie	638 116	19 494	359	54 179 312
	Moldavie	620 519	12 118	3 702	3 272 993
	Estonie	618 608	3 001	2 263	1 326 064
	Venezuela	552 695	5 856	206	28 301 700
	Égypte	516 023	24 830	223	110 990 096
	Qatar	511 932	690	256	2 695 131
	Libye	507 255	6 437	944	6 812 344
	Éthiopie	500 872	7 574	61	123 379 928
	La Réunion	494 595	921	945	974 062
	Honduras	472 619	11 116	1 065	10 432 858
	Arménie	449 169	8 750	3 146	2 780 472
	Bosnie-Herzégovine	402 940	16 346	5 055	3 233 530
	Oman	399 449	4 628	1 011	4 576 300
	Macédoine du Nord	348 276	9 677	4 622	2 093 606
	Zambie	343 995	4 058	202	20 017 670
	Kenya	343 074	5 688	105	54 027 484
	Albanie	334 090	3 604	1 267	2 842 318
	Botswana	329 862	2 797	1 063	2 630 300
	Luxembourg	319 959	1 232	1 902	647 601
	Maurice	304 233	1 050	808	1 299 478
	Brunei	303 719	161	358	449 002
	Monténégro	291 830	2 827	4 508	627 082
	Kosovo	273 889	3 206	1 798	1 782 115
	Algérie	271 820	6 881	153	44 903 228
	Nigeria	266 675	3 155	14	218 541 216
	Zimbabwe	264 848	5 690	348	16 320 539
	Ouzbékistan	253 662	1 637	47	34 627 648
	Mozambique	233 417	2 243	68	32 969 520
	Martinique	229 975	1 102	2 998	367 512
	Afghanistan	220 059	7 913	192	41 128 772
	Laos	218 196	671	89	7 529 477
	Islande	209 191	260	697	372 903
	Kirghizistan	206 890	2 991	451	6 630 621
	Guadeloupe	202 836	1 017	2 569	395 762
	Salvador	201 785	4 230	667	6 336 393
	Trinité-et-Tobago	191 496	4 390	2 867	1 531 043
	Maldives	186 625	315	601	523 798
	Ghana	171 653	1 462	43	33 475 870
	Namibie	171 310	4 091	1 593	2 567 024
	Ouganda	170 775	3 632	76	47 249 588
	Jamaïque	154 938	3 545	1 253	2 827 382
	Cambodge	138 740	3 056	182	16 767 851
	Rwanda	133 194	1 468	106	13 776 702
	Cameroun	125 036	1 972	70	27 914 542
	Malte	118 631	835	1 565	533 293
	Barbade	107 794	593	2 105	281 646
	Angola	105 384	1 934	54	35 588 996
	Guyane	98 041	413	1 356	304 568
	République démocratique du Congo	96 652	1 467	14	99 010 216
	Sénégal	88 997	1 971	113	17 316 452
	Malawi	88 638	2 686	131	20 405 318
	Côte d'Ivoire	88 330	834	29	28 160 548
	Suriname	82 513	1 405	2 273	618 046
	Nouvelle-Calédonie	80 058	314	1 082	289 959
	Polynésie française	78 569	649	2 118	306 292
	Eswatini	74 670	1 425	1 185	1 201 680
	Guyana	73 207	1 298	1 604	808 727
	Belize	70 782	688	1 697	405 285
	Fidji	68 921	883	949	929 769
	Madagascar	68 266	1 424	48	29 611 718
	Jersey	66 391	161	1 453	110 796
	Soudan	63 993	5 046	107	46 874 200
	Cap-Vert	63 820	414	697	593 162
	Mauritanie	63 669	997	210	4 736 146
	Bhoutan	62 670	21	26	782 457
	Syrie	57 423	3 163	142	22 125 242
	Burundi	53 751	15	1	12 889 583
	Guam	51 427	413	2 404	171 783
	Seychelles	50 937	172	1 605	107 135
	Gabon	48 992	307	128	2 388 997
	Andorre	48 015	159	1 991	79 843
	Papouasie-Nouvelle-Guinée	46 864	670	66	10 142 625
	Curaçao	45 812	302	1 579	191 173
	Aruba	44 180	288	2 705	106 459
	Tanzanie	43 078	846	12	65 497 752
	Mayotte	42 027	187	573	326 113
	Togo	39 491	290	32	8 848 700
	Guinée	38 563	468	33	13 859 349
	Bahamas	38 084	844	2 058	409 989
	Île de Man	38 008	116	1 372	84 534
	Bailliage de Guernesey	35 326	67	1 057	63 329
	Îles Féroé	34 658	28	527	53 117
	Lesotho	34 490	706	306	2 305 826
	Haïti	34 237	860	74	11 585 003
	Mali	33 148	743	32	22 593 598
	Îles Caïmans	31 472	37	538	68 722
	Sainte-Lucie	30 052	409	2 273	179 872
	Bénin	28 014	163	12	13 352 864
	Somalie	27 334	1 361	77	17 597 508
	États fédérés de Micronésie	26 453	65	569	114 178
	République du Congo	25 195	389	65	5 970 430
	Saint-Marin	24 263	125	3 710	33 690
	Timor oriental	23 444	138	102	1 341 298
	Burkina Faso	22 056	396	17	22 673 764
	Îles Salomon	21 611	153	211	724 272
	Liechtenstein	21 468	87	2 210	39 355
	Gibraltar	20 550	113	3 458	32 677
	Grenade	19 693	238	1 897	125 459
	Bermudes	18 860	165	2 569	64 207
	Soudan du Sud	18 368	138	12	10 913 172
	Tadjikistan	17 786	125	12	9 952 789
	Guinée équatoriale	17 130	183	109	1 674 916
	Tonga	16 817	12	112	106 867
	Monaco	16 789	67	1 836	36 491
	Samoa	16 763	31	139	222 390
	Îles Marshall	16 081	17	408	41 593
	Dominique	15 760	74	1 017	72 758
	Nicaragua	15 720	245	35	6 948 395
	Djibouti	15 690	189	168	1 120 851
	République centrafricaine	15 367	113	20	5 579 148
	Îles Mariannes du Nord	13 896	41	827	49 574
	Gambie	12 626	372	137	2 705 995
	Martinique	12 303	46	1 445	31 816
	Vanuatu	12 016	14	42	326 744
	Groenland	11 971	21	371	56 494
	Yémen	11 945	2 159	64	33 696 612
	Pays-Bas caribéens	11 885	41	1 515	27 052
	Saint-Martin (royaume des Pays-Bas)	11 030	92	2 081	44 192
	Érythrée	10 189	103	27	3 684 041
	Saint-Vincent-et-les-Grenadines	9 631	124	1 192	103 959
	Guinée-Bissau	9 614	177	84	2 105 580
	Niger	9 513	315	12	26 207 982
	Comores	9 109	160	191	836 783
	Antigua-et-Barbuda	9 106	146	1 556	93 772
	Samoa américaines	8 331	34	767	44 295
	Liberia	8 090	294	55	5 302 690
	Sierra Leone	7 762	125	14	8 605 723
	Tchad	7 698	194	10	17 723 312
	Îles Vierges britanniques	7 305	64	2 042	31 332
	Îles Cook	7 106	2	117	17 032
	Saint-Christophe-et-Niévès	6 600	46	964	47 681
	Îles Turques-et-Caïques	6 588	38	831	45 726
	Sao Tomé-et-Principe	6 575	80	351	227 393
	Palaos	6 000	9	497	18 084
	Saint-Barthélemy (Antilles françaises)	5 494	5	454	10 994
	Nauru	5 393	1	78	12 691
	Kiribati	5 027	24	182	131 237
	Anguilla	3 904	12	755	15 877
	Macao	3 514	121	174	695 180
	Wallis-et-Futuna	3 508	7	603	11 596
	Saint-Pierre-et-Miquelon	3 426	2	339	5 885
	Tuvalu	2 779	—	—	11 335
	Sainte-Hélène, Ascension et Tristan da Cunha	2 166	—	—	5 401
	Îles Malouines	1 923	—	—	3 801
	Montserrat (Antilles)	1 403	8	1 812	4 413
	Niue	802	—	—	1 952
	Vatican	26	0	—	808
	Tokelau	5	—	—	1 893
	Îles Pitcairn	4	—	—	47
	Corée du Nord	1	6	0	26 069 416
	Sahara occidental	—	—	—	611 872

Caractérisation

La taxonomie de ces nouveaux virus fait d'abord débat, pour finalement aboutir en 1975 à la création d'une nouvelle famille (Coronaviridae) et d'une nouvelle sous-famille (Orthocoronavirinae) par l'International Committee on Taxonomy of Viruses.

Dénomination

Le terme coronavirus (du latin corona et virus, littéralement « virus à couronne ») provient de l'apparence des virions au microscope électronique, caractérisée par une frange de grandes protubérances entourant l'enveloppe avec l'apparence d'une couronne, par analogie avec la couronne solaire.

Hôtes du virus

Les hôtes idéaux des coronavirus, en tant que vertébrés volants à sang chaud, sont les chauves-souris (pour les Alphacoronavirus et les Betacoronavirus) et les oiseaux (pour les Gammacoronavirus et les Deltacoronavirus). Ces espèces-réservoir assurent l'évolution et la dissémination des coronavirus. Chez d'autres espèces, les symptômes varient (maladies des voies respiratoires supérieures chez la poule, diarrhée chez la vache ou le porc, des voies digestives chez le chat et le chien, etc.). Parfois, aucun symptôme n'est associé à leur présence (ex. : coronavirus du béluga).

L'être humain abrite naturellement quatre types de coronavirus bénins, qui provoquent des infections des voies respiratoires, comme le rhume, et plus rarement affectent les systèmes gastro-intestinaux, cardiaques et nerveux.

Les groupes de coronavirus ont normalement un hôte animal spécifique (mammifères ou oiseaux) mais ils peuvent parfois changer d'hôte à la suite d'une mutation. Ce sont de telles mutations qui ont probablement conduit à l'apparition de souches causant de graves infections chez l'homme (SRAS, MERS et Covid-19).

Tropisme

On a longtemps pensé que les coronavirus avaient un tropisme uniquement respiratoire ou gastrointestinal (traduit par des pneumonies et entérocolites dans les cas graves), mais un nombre croissant d'études montrent un tropisme bien plus large, cardiovasculaire notamment, et neurologique également (dès les années 1980, on a montré que plusieurs coronavirus, dont en dernier cas le SARS-CoV-2 sont clairement aussi neuroinvasifs et neurotropes, au point que cette diversité de tropismes et de symptômes font des coronavirus (murins notamment, regroupées sous le sigle de MHV) un modèle animal pour l'étude de maladies humaines aussi variées que la sclérose en plaques, l’hépatite virale ou la pneumonie (S. R. Weiss et al. 2011). Le MHV pénètre le Système nerveux central (SNC) via les neurones du nerf olfactif, et peut causer une encéphalite aiguë ou une maladie démyélinisante chronique s'il y persiste (il peut aussi se propager jusqu’à la moelle épinière).

Recherches

En 2002, l’apparition du Sars-CoV, un virus responsable d'une maladie infectieuse des poumons, pousse l’Union européenne à lancer plusieurs programmes afin de ne pas être prise au dépourvu en cas de nouvelles émergences. Dès 2004, l’équipe de Bruno Canard, directeur de recherche CNRS à Aix-Marseille, spécialiste des coronavirus, grâce aux réseaux collaboratifs européens, affiche des résultats prometteurs. « Nous avions eu cette idée qui s’est révélée fructueuse : les virus ont une capacité énorme à être différents, variés, avec de larges familles. Nous les avons donc étudiés tous en même temps, afin d’en avoir un modèle type qui nous permettrait, en cas de menace d’un virus inconnu, d’en trouver un proche, d’où nous pourrions extraire des données scientifiques. »

Mais dès 2006, l’intérêt des politiques pour le Sars-CoV disparaît. La crise financière de 2008 accélère le désengagement de l’Europe et de la France pour la recherche, les stratégies de recherche fondamentale perdent leurs financements. Aussi, en 2015, Bruno Canard dénonce le désengagement européen et français dans le secteur des sciences et adresse avec ses collègues belges et hollandais, des lettres d’intention à la Commission européenne expliquant qu’il existe neuf familles de virus pour lesquelles une émergence est possible. « Le premier sur la liste était le flavivirus, explique-t-il. Le second, le coronavirus. Un an plus tard, apparaissait Zika, un flavivirus ». Or, la Commission européenne ne donnera jamais de réponse. Et en 2020 surgit le Sars-CoV-2, un coronavirus engendrant la Covid-19.

Biologie

Morphologie

Morphologie d'un coronavirus.

Ce virus enveloppé est constitué d'une enveloppe virale entourant une capside hélicoïdale qui contient le brin d'ARN. La taille du génome de ces virus varie d'environ 26 à 32 kilobases, valeurs parmi les plus élevées chez les virus à ARN.

Les coronavirus ont en commun des protéines désignées par une lettre indiquant leur localisation : S (protubérances), E (enveloppe), M (membrane) et N (nucléocapside). Certains, notamment ceux du sous-groupe A du genre Betacoronavirus, ont une protéine HE (hémagglutinine estérase (en)) caractéristique. Le coronavirus du SRAS présente en outre sur la protéine S un site de liaison spécifique à l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 qui lui sert de point d'entrée dans la cellule hôte.

La taille physique du virion est classiquement donnée comme étant de 120 à 160 nm ou comme étant de l'ordre de 125 nm. Toutefois le SARS-CoV-2, responsable de la Covid-19 a été annoncé plus récemment comme mesurant approximativement de 60 à 140 nm, et comme étant de forme elliptique avec de nombreuses variations.

Génome

Génome et protéines du SRAS-CoV

Tous les CoV ont un génome d'ARN non-segmentés (simple brin) organisé de la même manière : les deux tiers environ du génome contiennent deux grands « cadres de lecture ouverts » et se chevauchant (dits ORF1a et ORF1b). Ces deux cadres sont traduits en « polyprotéines réplicase » pp1a et pp1ab. « Ces polyprotéines sont ensuite traitées pour générer 16 protéines non structurales, désignées nsp1 ~ 16. La partie restante du génome contient des ORF pour les protéines structurales, y compris la pointe (S), l'enveloppe (E), la membrane (M) et la nucléoprotéine (N). Un certain nombre de protéines accessoires spécifiques à la lignée sont également codées par différentes lignées de CoV ».

Réplication

Réplication du virus à couronne.

Elle se fait en six étapes successives (voir illustration) :

1. Grâce à leur protéine S, les coronavirus se lient aux molécules cellulaires de surface telles que les métalloprotéinases. Les virus dotés en plus de la protéine HE (hémagglutinine-estérase) dans leur enveloppe peuvent aussi se lier à l'acide N-acétylneuraminique qui sert de corécepteur (lui-même initiateur de l'entrée d'un pathogène dans une cellule hôte). On ne sait pas clairement si les virus entrent dans la cellule hôte par fusion des membranes virales et cellulaires, ou par une internalisation à récepteur. Quel qu’en soit le mécanisme, le brin d'ARN est inséré dans la cellule, et la capside (la coque) est abandonnée ;
2. Les coronavirus sont munis d'un seul génome ARN à brin positif, à présent sur place dans le cytoplasme. Le génome de l'ARN du coronavirus a une coiffe méthylée 5' et une queue polyadénylée 3', ce qui permet à l'ARN de se fixer aux ribosomes pour la traduction. Les ribosomes de la cellule décodent l'ARN viral, produisant les protéines qui y sont codées ;
3. D'abord l'ARN positif du virus est transcrit en protéine pour former une ARN polymérase propre (une ARN polymérase ARN-dépendante). La réplicase est la première protéine fabriquée ; une fois le gène codant la réplicase traduit par le ribosome de la cellule hôte, la traduction est arrêtée par un codon stop. Cette réplicase virale ne reconnaît et produit que l'ARN viral, et permet au génome viral d'être transcrit en nouvelles copies d'ARN, à l'aide de la machinerie de la cellule hôte. Se servant du brin positif comme modèle, cet enzyme assemble le brin négatif ;
4. Par la suite, ce brin négatif sert lui-même de modèle pour transcrire de petits ARN sous-génomiques, qui sont utilisés pour fabriquer toutes les autres protéines. C'est ce qu'on appelle une transcription imbriquée. Ce processus est une forme d'économie génétique, permettant au virus de coder le plus grand nombre de gènes dans un petit nombre de nucléotides ;
   le génome du brin négatif est traduit par le ribosome de la cellule hôte, et une longue polyprotéine est formée, où toutes les protéines virales sont attachées. Les coronavirus ont une protéine non structurale — une protéase — qui est capable de cliver la polyprotéine.
   Par ailleurs, ce brin négatif joue un rôle dans la réplication de nouveaux génomes ARN à brin positif.
   Le cytoplasme de la cellule hôte se remplit de protéines et d'ARN viraux ;
5. (a) La protéine N aide à lier l'ARN génomique pour réaliser l’encapsidation du génome virale dans une enveloppe protectrice nommée capside ; la protéine M s'intègre à la membrane du réticulum endoplasmique, côté capside ; et des protéines HE et S traversent la membrane du réticulum endoplasmique, via la protéine de translocation, et se positionnent du côté opposé ;
   (b) avec la liaison entre la capside et les protéines M, la membrane du réticulum s'invagine, et bourgeonne. La capside (la coque) assemblée dotée d'ARN hélicoïdal se retrouve alors à l'intérieur du réticulum endoplasmique, ayant capturé à son profit la membrane de ce dernier, qui porte à présent à son extérieur les protéines HE et S ;
6. Cette progéniture virale est ensuite (a) encapsulée et transportée par des vésicules golgiennes vers la membrane cellulaire, (b) pour être enfin externalisée (par exocytose) hors de la cellule.

Taxonomie

Nommage des coronavirus

Les coronavirus sont nommés par un groupe d'étude travaillant au sein de l'ICTV (International committee on Taxonomy of viruses).

Classification

Les coronavirus (CoV) sont des virus à ARN monocaténaire de sens positif (groupe IV de la classification Baltimore) correspondant à la sous-famille Orthocoronavirinae de la taxonomie de l'ICTV, dans la famille Coronaviridae, et de l'ordre Nidovirales.

Selon les caractéristiques de leurs séquences protéiques, les CoV sont classés en 4 genres (alpha-CoV, beta-CoV, gamma-CoV et delta-CoV), qui tous contiennent des virus pathogènes pour les mammifères :

Arbre phylogénétique des coronavirus

1. Alphacoronavirus, qui inclut le virus de la diarrhée épidémique porcine (PEDv), le virus de la gastro-entérite transmissible porcine (TGEV), le coronavirus du syndrome de la diarrhée aiguë porcine (SADS-CoV), le coronavirus canin, le coronavirus entérique félin, le virus de la péritonite infectieuse féline (FIPV) ;
2. Betacoronavirus, dont le virus respiratoire du SRAS (SARS-CoV), le SARS-CoV-2, le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV), virus de l'hépatite murine (MHV), coronavirus bovins, virus de la sialodacryoadénite du rat, virus de la sialodacryoadénite porcine, hémagglutinose porcine, virus de l'hémagglutinose porcine coronavirus équin. Dans ce genre Betacoronavirus, le SARS-CoV et le SARS-CoV-2 appartiennent tous les deux au sous-genre Sarbecovirus au sein duquel trois clades distincts ont été identifiés :
   - Clade1: souches "chauve-souris" de Bulgarie et Kenya,
   - Clade2: SARS-CoV-2 et souches "chauve-souris" de Chine orientale,
   - Clade3: SARS-CoV et souches "chauves-souris" de Chine du sud-ouest ;
3. Gammacoronavirus: surtout trouvé chez des oiseaux migrateurs, causant notamment des bronchites ; un Gammacoronavirus a été isolé d'un béluga en captivité ;
4. Deltacoronavirus: connus depuis peu, qui semblent surtout infecter les oiseaux, mais aussi trouvé chez les porcs.

Remarques :

• on a parfois nommé un coronavirus selon l'espèce animale où il a d'abord été trouvé (par exemple : coronavirus respiratoire canin, ou CRCoV pour Canine respiratory coronavirus, virus appartenant au genre betacoronavirus et à son sous-groupe 2a) ;
• le dernier coronavirus trouvé, en 2019, est le SARS-CoV-2, responsable de la pandémie de Covid-19.

Liste des espèces

La sous-famille Orthocoronavirinae de la famille Coronaviridae est organisée en 4 genres, 22 sous-genres et une quarantaine d'espèces :

Infection à coronavirus

Types d'infection

Sept types de coronavirus infectent couramment l'homme, dont trois causent des infections graves.

Infections bénignes

Les quatre premiers types connus sont sans gravité : les coronavirus humains 229E, NL63, OC43 et HKU1, inconnus chez la chauve-souris. Ils causent des rhumes avec fièvre et des maux de gorge dus à des végétations adénoïdes gonflées, principalement en hiver et au début du printemps.

Les coronavirus seraient la cause de 15 à 30 % des rhumes courants.

Infections graves

Transmission et cycle de vie du SRAS-CoV-2 causant COVID-19.

Trois types de coronavirus qui ne se trouvent pas naturellement chez l'homme mais chez des mammifères ont été découverts plus récemment et ont été à l'origine d'infections graves des poumons (pneumopathie virale) :

• le SARS-CoV, agent pathogène du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) dont l'épidémie de 2002-2004 a déclenché une alerte mondiale de l'OMS. Elle a débuté en Chine après la consommation dans un restaurant d'un animal sauvage, la civette palmiste masquée. La maladie a fait 774 morts (10 % environ des personnes atteintes). Elle est considérée comme éradiquée depuis 2004 ;
• le MERS-CoV, celui du syndrome respiratoire du Moyen-Orient dont la première épidémie a débuté en Arabie saoudite en 2012. Son taux de mortalité a été de 35 %, faisant ^[Quand ?]449 victimes seulement du fait du faible nombre d'individus atteints. ^{[réf. nécessaire]}Elle aurait été déclenchée par la consommation de lait de chameau et par la proximité avec les chameaux. Cette maladie existe toujours car pour pouvoir l'éradiquer, il faudrait que les populations qui utilisent traditionnellement des chameaux puissent s'en passer ;
• le SARS-CoV-2, celui de la maladie à coronavirus 2019 (Covid-19) apparue en Chine en 2019 et responsable d'une sévère pandémie en 2020. La consommation de viande de pangolin et de chauve-souris (vendues pour l'alimentation en Chine) ; ou un virus crée dans un laboratoire en Chine pourraient en être à l'origine.

Selon le virus en cause, les formes graves de la maladie ont leurs particularités. Par exemple, la diarrhée était très fréquente dans le SRAS mais rare dans la maladie à coronavirus 2019.

Comparaison des infections graves

Trois principales sources sont utilisées : l'Institut Pasteur, l'OMS et les CDC américains.

Passage de la barrière des espèces

Origines des coronavirus humains avec d'éventuels hôtes intermédiaires.

Au vu des séquences génomiques disponibles, deux grands taxons animaux seraient le réservoir principal des CoVs :

• chiroptères : hôtes naturels du HCoV-NL63 et du HCoV-229E ;
• rongeurs : hôtes naturels du HCoV-OC43 et HKU1.

Au vu des connaissances disponibles, les coronavirus semblaient avoir besoin d'hôtes intermédiaires (toujours des mammifères) pour s'« humaniser », c'est-à-dire muter pour pouvoir infecter l'Homme.
Des hôtes intermédiaires connus ont été :

• des bovins pour HCoV-OC43 ;
• l'alpaga pour HCoV-229E ;
• la civette masquée pour le SARS-CoV ;
• le dromadaire pour le MERS-CoV.

Transmission interhumaine

Pour la pandémie de 2019-2020, se reporter aux articles dont les noms suivent.

Particules éjectées par un éternuement.

La transmission interhumaine des coronavirus se fait principalement par les gouttelettes ou des aérosols respiratoires expectorées par une personne infectée (via la toux, les éternuements, des postillons, ou parfois par le simple fait de parler fort ou en criant) quand les particules virales sont inhalées par une personne se trouve à proximité. La transmission et la contagiosité varient aussi selon le coronavirus, et peut-être selon sa souche au sein d'une épidémie.

La prophylaxie passe par une prévention primaire visant à limiter la transmission du virus : éviter les contacts (surfaces potentiellement contaminées, poignées de main, embrassades), se laver les mains fréquemment, éviter de se toucher les yeux, le nez ou la bouche, par où le virus peut s'introduire dans l'organisme. En cas de symptômes de type toux ou rhume, se maintenir à au moins 1 mètre de toute personne et éviter d'émettre des particules contaminées.

D'autres recommandations comprennent :

• ne pas entrer en contact avec des animaux manifestement malades, ne pas consommer de viandes provenant d'animaux malades ;
• ne pas consommer de produits animaux (viande...) mal cuits, ni de légumes crus s'ils n'ont pas été lavés avec de l'eau non contaminée.

Traitement

Dans le cas du SRAS, des médicaments ont été utilisés pour tenter d'enrayer l'épidémie : la ribavirine, un analogue de nucléotides, des anti-inflammatoires stéroïdiens et, après identification formelle de l'agent pathogène et des criblages de sensibilité, l'interféron-alpha et des inhibiteurs de protéases. Leur efficacité est encore sujette à caution. Aucun n'a fait l'objet d'une étude clinique adéquate : beaucoup d'études disponibles ne permettent pas de conclusions scientifiques claires car elles ont été réalisées sur de petits nombres de sujets ou alors sans protocole ou dose fixe. Certaines indiquent même que ces traitements pourraient avoir nui à l'éradication du virus.

Bruno Canard dénonce en mars 2020 l'emballement et publie une lettre ouverte Coronavirus : la science ne marche pas dans l’urgence !. Il déclare : « Un vaccin demande au mieux 18 mois de recherches. Et pour des virus non prévisibles, qui changent, il n’est pas adapté. Mieux vaut faire des médicaments qui ont un large spectre dans une famille virale. Cela peut nécessiter 5 ans, parfois 10. D’où l’importance de l’anticipation scientifique. »

Vaccins

Des vaccins à base de virus inactivé et d'autres fondés sur les protéines S et N sont à l'étude depuis plusieurs années quand l'éradication rapide de l'épidémie de SRAS vient interrompre les essais cliniques. Cependant, les éléments viraux produisant l'immunité ne sont souvent pas assez conservés dans la même famille virale : « s'il y avait eu un vaccin contre le coronavirus de 2003, il est pratiquement certain qu'il n'aurait pas marché de manière satisfaisante contre [la] Covid-19 » (Bruno Canard).

Bien que n'ayant pas abouti à leur certification, la recherche de vaccins contre le SRAS a rendu possible l'obtention rapide de vaccins contre la Covid-19. Ainsi, le vaccin de Pfizer et BioNTech est conçu en quelques heures dès janvier 2020, et autorisé au Royaume-Uni en décembre. En janvier 2021, 60 vaccins contre le SARS-CoV-2 sont autorisés ou en phase d'étude clinique, et 172 vaccins potentiels sont à l'étude.

En 2023, certains variants du SARS-CoV-2, et notamment le variant Omicron, échappent en partie aux différents vaccins administrés. Plusieurs équipes dans le monde cherchent à produire des vaccins conférant une immunité plus durable et plus efficace contre les variants existants et à venir, ainsi que contre d'autres coronavirus. Elles utilisent de nouvelles approches : élargissement des cibles protéiniques et recherche de nouvelles cibles, emploi de nanoparticules, etc.

Voir aussi

Bibliographie

• (en) Christine V.F. Carrington, Jerome E. Foster, Hua Chen Zhu, Jin Xia Zhang, Gavin J.D. Smith, Nadin Thompson, Albert J. Auguste, Vernie Ramkissoon, Abiodun A. Adesiyun et Yi Guan, « Detection and Phylogenetic Analysis of Group 1 Coronaviruses in South American Bats », Emerging Infectious Diseases journal, Centers for Disease Control and Prevention, vol. 14, n^o 12,‎ décembre 2008, p. 1890-1893 (DOI 10.3201/eid1412.080642, lire en ligne)
• Habibzadeh P, Stoneman EK "The Novel Coronavirus: A Bird's Eye View". The International Journal of Occupational and Environmental Medicine. 11 (2): 65–71. doi:10.15171/ijoem.2020.1921. (résumé).
• Saif, L. J., Wang, Q., Vlasova, A. N., Jung, K., & Xiao, S. (2019). Coronaviruses. Diseases of swine, 488-523.
• Nathalie Kin et Astrid Vabret, « Les infections à coronavirus humains », sur Revue Francophone des Laboratoires, décembre 2016(PMID 32288826, PMCID PMC7140280, DOI 10.1016/S1773-035X(16)30369-0, consulté le 22 mai 2020), p. 25–33

Infographie

• Frédérique Schneider, « Coronavirus, les chiffres de l’épidémie », sur La Croix, 17 février 2020(consulté le 18 février 2020)

Articles connexes

Liens externes

• Ressources relatives à la santé :
  • (en) ICD-10 Version:2016
  • (en) Medical Subject Headings
  • (en + es) MedlinePlus
  • (no + nn + nb) Store medisinske leksikon
• Notice dans un dictionnaire ou une encyclopédie généraliste :

  • Britannica
• Notices d'autorité :

  • GND
• (en) CDC, CDC Novel Coronavirus et CDC’s case definitions and guidance.
• (en) CDC, Site internet (CDC) consacré au novel coronavirus.
• (en) OMS, WHO Novel Coronavirus Infection—UpdateExternal.
• (en) Health Protection Agency Novel Coronavirus 2012.
• (fr) Cartes situation générale Cartograf.fr : Carte du Coronavirus COVID-19.
• (en) ECDC, ECDC: Novel Coronavirus update to Rapid Risk AssessmentExternal.
• (en) CDC Mise à jour : Severe Respiratory Illness Associated with a Novel Coronavirus—Worldwide, 2012–2013 MMWR March 7, 2013/62 (Early Release), p. 1-2.
• (en) CDC Severe Respiratory Illness Associated with a Novel Coronavirus — Saudi Arabia and Qatar, 2012 MMWR October 12, 2012/61, p. 820-820.
• Thankyoucaretakers.com/fr, initiative mise en place lors de la pandémie de COVID-19 de 2019/2020 et ayant pour objectif de rassembler 1 million de messages de remerciements pour les soignants du monde.

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