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Mis à jour le 02/03/2020

Les coronavirus

Carte d’identité et rôle de l’Anses

Mots-clés : Coronavirus, Zoonoses, Maladies animales, Santé animale

Les coronavirus sont une famille regroupant de nombreux virus qui touchent plusieurs espèces animales. Certains de ces virus peuvent également atteindre l’Homme, ou lui être spécifiques. Les maladies qu’ils provoquent sont variées mais ils atteignent principalement les systèmes respiratoires et digestifs. Du point de vue de la santé publique, les coronavirus émergents ont été au cours de ces dernières années responsables de l’épidémie de SRAS (syndrome respiratoire aigu sévère), du MERS (Middle East Respiratory Syndrom). Un nouveau coronavirus a été identifié en Chine à partir de fin décembre 2019. Récemment renommé SARS-CoV2 (après avoir été initialement identifié comme 2019-nCoV), ce virus est responsable d’une maladie respiratoire parfois grave chez l’homme, désignée comme COVID-19. Ces trois virus émergents ont tous pour ancêtre des virus isolés chez différentes espèces de chauves-souris. Ils ont vraisemblablement franchi la barrière inter-espèces en passant d’abord par un mammifère puis à l’Homme.  Depuis de nombreuses années, l’Anses mène avec ses partenaires institutionnels des travaux de recherche autour des mécanismes de transmission inter-espèces des coronavirus. L’Agence fait le point sur ses travaux de recherche concernant les coronavirus des animaux.

Que sont les coronavirus ? 

Les coronavirus sont une famille regroupant différents virus. Ils touchent de nombreuses espèces de mammifères, d’oiseaux, et certains peuvent atteindre l’Homme ou lui être spécifique. Les maladies qu’ils provoquent sont variées mais touchent principalement les systèmes respiratoires et digestifs. En matière de santé animale, de nombreux coronavirus sont connus. Ils peuvent se contracter chez :

  • les chiens,
  • les chats,
  • les porcs,
  • les ruminants,
  • les dromadaires,
  • les oiseaux,
  • la faune sauvage (notamment les chauves-souris).

Ces virus sont en général très spécifiques d’une espèce animale. La gravité des infections provoquées est très variable.

Récemment renommé SARS-CoV2 (après avoir été initialement identifié comme 2019-nCoV), ce virus est responsable d’une maladie respiratoire parfois grave chez l’homme, désignée comme COVID-19. Chez l’Homme, ces infections peuvent aller, d’une simple rhinite, à des formes respiratoires graves - comme le SRAS, le MERS ou le COVID-19 - pouvant entrainer la mort dans un certain nombre de cas (2 à 3% de cas cliniques pour le COVID-19). Les trois virus émergents (SRAS, MERS, COVID-19) ont tous pour ancêtres des virus isolés chez différentes espèces de chauves-souris. Ils ont vraisemblablement franchi la barrière inter-espèces en passant d’abord par un mammifère (civette dans le cas du SRAS, camélidés dans le cas du MERS et – sous réserve de confirmation – pangolin pour le COVID-19), puis à l’Homme.

En médecine vétérinaire, les infections par ces virus sont fréquentes. Elles peuvent avoir un impact économique non négligeable, particulièrement dans les élevages de jeunes ruminants, de porc ou chez le poulet et la dinde. Des vaccinations sont régulièrement opérées dans les élevages de rente soumis à un risque infectieux.

Un nouveau coronavirus détecté fin 2019

En décembre 2019, un nouveau coronavirus inconnu chez l’Homme a été isolé en Chine dans la ville de Wuhan. Ce virus a été détecté chez plusieurs patients ayant fréquenté un marché où des animaux sauvages étaient commercialisés. Ce nouveau virus s’est rapidement avéré transmissible d’homme à homme.

L’isolement et le séquençage complet de plusieurs dizaines d’isolats du virus dans le monde ont permis de montrer une grande homogénéité des génomes séquencés avec peu de variation à ce jour. Le séquençage a montré seulement 79% d’identité nucléotidique avec le SARS-CoV et 50 % avec le MERS-CoV, 96 % d’identité avec celui d’un virus de chauve-souris (Bat CoV RaTG13 https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7) et 99% d’identité avec le génome d’un coronavirus détecté chez le pangolin. Ce résultat suggère que l’un des ancêtres du COVID-19 a été hébergé chez une espèce de chauve-souris - il en existe plus de 1200 espèces - et que le virus est probablement passé sur un autre mammifère (un pangolin selon les informations les plus récentes) avant de s’adapter à l’Homme. 

Les travaux de recherche de l’Anses

Cette épidémie nous rappelle que les coronavirus sont capables de changer d’hôte. En effet, ces virus ont la capacité d’évoluer par des modifications rapides de leur matériel génétique. Cette évolution leur permet de toucher de nouveaux organes cibles ou de s'adapter à de nouvelles espèces hôtes, et ainsi devenir parfois très pathogènes.

Mieux comprendre les mécanismes de transmission inter-espèces

Au laboratoire de Ploufragan-Plouzané-Niort, une équipe travaille sur les coronavirus aviaires depuis déjà quelques années. Une vaste expérience a été développée dans l'isolement, la caractérisation antigénique, l'adaptation de la culture cellulaire et pathotypage de nouveaux isolats de coronavirus aviaire tels que le virus de la bronchite infectieuse (IBV) et le coronavirus de la dinde (TCoV).

L’Anses qui est activement impliquée dans le concept ‘One Health’ travaille sur la thématique de barrière inter-espèces depuis quelques années avec ses partenaires institutionnels. L’unité mixte de recherche de Virologie (EnvA-Inrae-Anses) du laboratoire de Santé animale à Maisons-Alfort a initié - en lien avec une équipe Inserm (U955, équipe 18) - un projet de recherche sur les déterminants moléculaires de pathogénicité du coronavirus félin qui peut provoquer chez le chat une maladie mortelle appelée péritonite infectieuse féline.

Les mécanismes qui président à la transgression de la barrière d’espèce seront étudiés, avec un intérêt particulier pour l’implication des protéines intracellulaires de l’hôte (chat) nécessaires à la multiplication des coronavirus. L’interaction de ces protéines avec les virus infectant la faune sauvage française sera ensuite explorée au sein du laboratoire de la rage et de la faune sauvage à Nancy. Cette étude sera également réalisée au laboratoire de Ploufragan-Plouzané-Niort sur les coronavirus aviaires.

Développer les techniques de diagnostic 

Le laboratoire Anses de la rage et de la faune sauvage à Nancy étudie les coronavirus présents dans la faune sauvage et leur impact (en collaboration avec Vetagrosup sur les chauves-souris et l’ENVT sur les hérissons). Afin d’améliorer la connaissance de ces virus et de développer des techniques de diagnostic plus rapide et moins coûteuse, leur adaptation à la culture cellulaire est aussi en cours. Cette étape cruciale est très complexe à mettre en œuvre pour les coronavirus issus de la faune sauvage, constituée d’espèces animales pour lesquelles peu de lignées cellulaires sont disponibles.

Le laboratoire de Ploufragan-Plouzané-Niort développe quant à lui des méthodes de diagnostic moléculaire ou sérologique des coronavirus aviaires ou porcins. Un projet débuté fin 2019 vise à mettre au point pour la première fois en Europe un test sérologique (ELISA)) spécifique pour la détection des anticorps humoraux produits en réponse à une infection à TCoV. Ce test sera utilisé pour déterminer la prévalence du TCoV en France.

Les coronavirus porcins 

Le laboratoire de Ploufragan-Plouzané-Niort, qui comprend le laboratoire référent au niveau national pour la diarrhée épidémique porcine (DEP) - maladie provoquée par un coronavirus porcin - travaille quant à lui sur les coronavirus porcins et aviaires dans le cadre de plusieurs projets. En 2013, le virus de la DEP a ré-émergé au niveau mondial provoquant la mort de plusieurs millions de porcelets notamment aux Etats-Unis. Les souches les plus pathogènes de ce virus n’ont pas été détectées en Europe mais la pathogénicité et les réponses immunitaires induites par ce coronavirus, ainsi que ses différentes voies de transmission ont été étudiées au laboratoire.

Appréhender l’évolution génétique des coronavirus chez les animaux

Par ailleurs, les coronavirus ont un fort potentiel d’évolution, par des événements de mutation, voire de recombinaison, puis de sélection. Depuis 2018, le laboratoire de Ploufragan-Plouzané-Niort travaille sur ce sujet en étudiant l’évolution génétique des coronavirus du poulet (IBV) et de la dinde (TCoV). En parallèle de ces projets et en collaboration avec les vétérinaires, le laboratoire est impliqué dans la recherche et la caractérisation de nouvelles souches de coronavirus aviaires et porcins.

Photo : Centers for Disease Control and Prevention